(1,0) 1 -
Um refrigerador, com eficiência de 40,0%, fornece 1400 J de calor para a fonte quente por ciclo de operação. Sabendo que ele opera fazendo 5,00 ciclos por segundo, calcule em quanto tempo este refrigerador congela 4,00 kg de água a 25,0 ºC e assinale a opção correta.Dados: calor latente de fusão da água = 300 kJ/kg ; calor específico da água = 4200 J/kg
Dados
Energia total a ser retirada (sensível + latente): [ Q_{\text{total}}=m c \Delta T + m L_f =4\big(4200\cdot25\big)+4(3{,}0\times10^5)=1{,}62\times10^6\ \text{J}. ]
Relações com o COP: [ \text{COP}=\frac{Q_L}{W}=0{,}40 \Rightarrow W=\frac{Q_L}{0{,}4}=2{,}5,Q_L. ] Como (Q_H = Q_L + W), temos: [ Q_H = Q_L + 2{,}5Q_L = 3{,}5Q_L \Rightarrow Q_L=\frac{Q_H}{3{,}5}=\frac{1400}{3{,}5}=400\ \text{J/ciclo}. ]
Potência de refrigeração (cada ciclo retira 400 J; há 5 ciclos/s): [ \dot Q_L = 400\cdot5 = 2000\ \text{J/s}. ]
Tempo necessário: [ t=\frac{Q_{\text{total}}}{\dot Q_L}=\frac{1{,}62\times10^6}{2000}=810\ \text{s}. ]
(810\ \text{s}=13{,}5\ \text{min}).
Resposta: (b) 810 s.
Recuperar senha
