um espaço refrigerado a -33^circ C, enquanto o ambiente externo está a 7^circ C. Teoricamente, a invenção do pesquisador é:
a) impossível, uma vez que tal máquina possui desempenho maior do que o desempenho de um refrigera- dor de Carnot nas mesmas condições.
b) impossível, uma vez que tal máquina possui desempenho menor do que o desempenho de um refrigera- dor de Carnot nas mesmas condições.
c) possível, uma vez que o coeficiente de desempenho de um refrigerador de Carnot, nas mesmas condições, é dado por 1,2.
d) possível, uma vez que o coeficiente de desempenho de um refrigerador de Carnot, nas mesmas condições, é dado por 6,0.
e) possível, uma vez que o coeficiente de desempenho de um refrigerador de Carnot, nas mesmas condições, é dado por 7,0 .

Passo 1

Vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos um espaço refrigerado a -33°C e o ambiente externo está a 7°C. Precisamos determinar se a invenção do pesquisador é possível ou impossível, comparando o desempenho dela com o de um refrigerador de Carnot nas mesmas condições. Para isso, vamos usar o conceito de coeficiente de desempenho (COP) de um refrigerador de Carnot, que nos ajuda a entender a eficiência de máquinas térmicas.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar como calculamos o coeficiente de desempenho (COP) de um refrigerador de Carnot. O COP é dado pela fórmula:
COP = TfrioTquente - Tfrio
onde:
  • $ T_{frio} $ é a temperatura do espaço refrigerado,
  • $ T_{quente} $ é a temperatura do ambiente externo,
  • As temperaturas devem estar em Kelvin.

Passo 3

Vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque na fórmula do COP usamos a escala Kelvin.
T(K) = T(°C) + 273,15
Então,
Tfrio = -33°C + 273,15 = 240,15 , K
Tquente = 7°C + 273,15 = 280,15 , K

Passo 4

Agora, substituímos esses valores na fórmula do COP:
COP = 240,15280,15 - 240,15 = 240,1540 = 6,00375
Arredondando, temos COP ≈ 6,0.

Passo 5

Com o COP calculado, podemos analisar as opções fornecidas. A opção que afirma que a invenção é possível e que o COP de um refrigerador de Carnot nas mesmas condições é 6,0 está correta.

Resposta

d) possível, uma vez que o coeficiente de desempenho de um refrigerador de Carnot, nas mesmas condições, é dado por 6,0.

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