Uma geladeira retira 9,0 kJ de calor do interior em cada ciclo e consome 3,0 kJ de energia elétrica no…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma geladeira retira 9,0 kJ de calor do interior em cada ciclo e consome 3,0 kJ de energia elétrica no compressor. Qual é o coeficiente de desempenho dessa geladeira?
- A) O coeficiente de desempenho é 4, pois se usa o calor total liberado, 12 kJ, dividido pelo trabalho de 3 kJ.
- B) O coeficiente de desempenho é 1/3, pois se calcula a razão entre o trabalho de 3 kJ e o calor retirado de 9 kJ.
- C) O coeficiente de desempenho é 3, pois para geladeira vale COP = Q_fria/W = 9,0 kJ / 3,0 kJ.
- D) O coeficiente de desempenho é 9, pois o valor pedido corresponde diretamente ao calor retirado do interior em cada ciclo.
- E) O coeficiente de desempenho é 12, pois se somam os 9 kJ retirados com os 3 kJ consumidos no compressor.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A geladeira retira Q_fria = 9,0 kJ do interior a cada ciclo e consome W = 3,0 kJ de energia elétrica no compressor.
- Lembre a definição do coeficiente de desempenho de uma geladeira: COP = calor retirado da fonte fria / trabalho consumido, ou seja, COP = Q_fria / W.
- Substitua os valores: COP = 9,0 kJ / 3,0 kJ = 3.
- Conclusão: o coeficiente de desempenho é 3, o que coincide com a alternativa C, que é o gabarito oficial. Resolvi a questão de forma independente e cheguei a esse mesmo resultado.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa A soma o calor liberado ao trabalho de forma incorreta, usando um valor de 12 kJ que não é a grandeza do COP de geladeira; a alternativa B inverte a razão, o que daria o inverso do COP; a alternativa D confunde o numerador com o próprio COP, esquecendo a divisão pelo trabalho; a alternativa E soma grandezas de natureza diferente, o que não tem sentido físico no cálculo do COP.
💡 Dica: Calcule o coeficiente de desempenho dividindo o calor retirado pela energia consumida.
Alternativa por alternativa
O aluno acredita que o COP usa o calor total liberado para o ambiente (9 + 3 = 12 kJ) e não o calor retirado da fonte fria, dividindo depois pelo trabalho.
Por que engana: Confundir a relação entre o trabalho realizado e o calor retirado, utilizando valores incorretos na fórmula do coeficiente de desempenho.
O aluno inverte a razão, colocando o trabalho no numerador e o calor retirado no denominador, como se o COP fosse a eficiência de uma máquina térmica.
Correta. O coeficiente de desempenho de uma geladeira é a razão entre o calor retirado do interior e o trabalho elétrico consumido.
O aluno acha que o COP é o próprio valor do calor retirado, sem fazer a divisão pelo trabalho consumido, confundindo uma energia com uma razão adimensional.
O aluno soma o calor retirado com a energia elétrica consumida, achando que ambos são parcelas de um mesmo total que deve ser usado no COP.
Raio-X da questão
coeficiente de desempenho geladeira
avaliacao
coeficiente de desempenho · cálculo de eficiência
Revisar o conceito de coeficiente de desempenho em sistemas térmicos.
Confundir a relação entre o trabalho realizado e o calor retirado, utilizando valores incorretos na fórmula do coeficiente de desempenho.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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