Enunciado

Um refrigerador mantém o congelador a –26°C em um dia em que a temperatura da vizinhança é 22°C removendo energia por meio de transferência de calor do compartimento do seu congelador a uma taxa de 1,25 kW. Determine a potência teórica mínima, em kW, requerida pelo refrigerador em regime permanente.

Passo 1

Saalve, tranquilo?

Vamos resolver juntos mais uma questão de termodinâmica?!

Passo 2

É dado que:

  • O freezer remove energia a uma taxa: Q C = 1,25   k W
  • A temperatura no compartimento do freezer: T C = - 26 ° C = 247,15   K
  • A temperatura da vizinhança: T H = 22 ° C = 295,15   K

Passo 3

O coeficiente de performance máximo de um ciclo de refrigeração reversível operando entre os reservatórios em T H = 295,15   K e T C = 247,15   K é calculado por

β m a x = T C T H - T C = 247,15 295,15 - 247,15 = 5,149

E o coeficiente de performance de um refrigerador é calculado por

β = Q ˙ C W ˙ c i c l o = 1,25 W ˙ c i c l o

Passo 4

O coeficiente de performance do refrigerador é menor ou igual para o ciclo de refrigeração

β ≤ β m a x → 1,25 W ˙ c i c l o ≤ 5,149

∴ W ˙ c i c l o ≥ 0,2428   k W

Resposta

W ˙ c i c l o ≥ 0,2428   k W

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