Tem-se uma máquina térmica frigorífica que realiza, durante um ciclo completo, um trabalho de 4 x 10^4 J e cede, à fonte fria, 12 x 10^4 J. Com essas informações, calcule a eficiência da máquina térmica e marque a opção correta:
a) 1 b) 3 c) 3,5 d) 2,4 e) 4​

Passo 1

Vamos dar uma resumida no enunciado. Temos uma máquina térmica frigorífica que faz um trabalho de 4 times 10^4 J durante um ciclo completo e rejeita 12 times 10^4 J para a fonte fria. O objetivo aqui é calcular a eficiência dessa máquina térmica.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é eficiência em máquinas térmicas frigoríficas. Na verdade, para esse tipo de máquina, usamos mais precisamente o Coeficiente de Performance (COP), que indica quanta energia térmica a máquina consegue remover da fonte fria por unidade de trabalho realizado. A fórmula para o COP é:
COP = QcW
Onde:
  • COP é o Coeficiente de Performance,
  • Qc é a quantidade de calor removido da fonte fria,
  • W é o trabalho realizado.

Passo 3

Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula. Sabemos que Qc = 12 times 10^4 J e W = 4 times 10^4 J. Então:
COP = 12 times 10^44 times 10^4

Passo 4

Fazendo a conta:
COP = 124 = 3

Resposta

A eficiência da máquina térmica frigorífica é 3.

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