- Um refrigerador opera entre um ambiente refrigerado com temperatura de 15°C e um ambiente externo com temperatura de 45°C. A potência elétrica consumida pelo refrigerador é de 180 Watts e a taxa de transferência de calor ao ambiente externo é de 380 Watts. Determine a taxa de transferência de calor no ambiente refrigerado e assinale a alternativa com o resultado CORRETO:
a. 180 Watts.
b. 200 Watts.
c. 380 Watts.
d. 560 Watts.
e. 660 Watts.
a. 180 Watts.
b. 200 Watts.
c. 380 Watts.
d. 560 Watts.
e. 660 Watts.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um refrigerador que está operando entre dois ambientes: um ambiente refrigerado que está a 15°C e um ambiente externo a 45°C. Sabemos que o refrigerador consome 180 Watts de potência elétrica e transfere 380 Watts de calor para o ambiente externo. A pergunta é: Qual é a taxa de transferência de calor no ambiente refrigerado?
Para resolver isso, vamos usar alguns conceitos de termodinâmica, especificamente relacionados a ciclos de refrigeração.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar o que cada termo representa:
- $ Q_{externo} $: Taxa de transferência de calor para o ambiente externo (já sabemos que é 380 Watts).
- $ W $: Potência elétrica consumida pelo refrigerador (180 Watts).
- $ Q_{refrigerado} $: Taxa de transferência de calor para o ambiente refrigerado (o que queremos encontrar).
Na termodinâmica dos ciclos de refrigeração, a relação entre esses valores é dada por:
Essa equação basicamente nos diz que o calor retirado do ambiente refrigerado é igual ao calor que o refrigerador libera no ambiente externo menos a energia que ele consome para realizar esse trabalho.
Passo 3
Agora, vamos aplicar os valores fornecidos na equação:
Resposta
A taxa de transferência de calor no ambiente refrigerado é de 200 Watts. Portanto, a alternativa correta é a b. 200 Watts.