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
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
J durante um ciclo completo e rejeita
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:
Onde:
-
é o Coeficiente de Performance, -
é a quantidade de calor removido da fonte fria, -
é o trabalho realizado.
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula. Sabemos que
J e
J. Então:
Passo 4
Fazendo a conta:
Resposta
A eficiência da máquina térmica frigorífica é
.