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Um aparelho de ar condicionado simples tem uma potência de 800 W, assim ele consome 800 J a cada segundo para realizar o seu trabalho. Suponha que a sua eficiência seja 1,5.
Qual o calor despejado no ambiente externo?
a) 1.000 J
b) 2.000 J
c) 3.000 J
d) 4.000 J
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Praticando Para o Saber

há 11 meses

Respostas

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há 11 meses

Para resolver essa questão, precisamos entender a relação entre potência, eficiência e calor despejado. 1. A potência do aparelho de ar condicionado é de 800 W, o que significa que ele consome 800 J por segundo. 2. A eficiência do aparelho é dada como 1,5. Isso significa que para cada 1 J de energia consumida, ele consegue realizar 1,5 J de trabalho útil (ou seja, resfriar o ambiente). Agora, vamos calcular o calor despejado no ambiente externo. A eficiência (η) é dada pela relação: \[ η = \frac{Q_{útil}}{Q_{total}} \] Onde: - \(Q_{útil}\) é o calor retirado do ambiente (que é o trabalho realizado pelo ar condicionado). - \(Q_{total}\) é a energia total consumida. Como a eficiência é 1,5, podemos rearranjar a fórmula para encontrar o calor despejado: \[ Q_{total} = Q_{útil} + Q_{despejado} \] Sabemos que \(Q_{útil} = 800 J \times 1,5 = 1200 J\) (já que ele consome 800 J por segundo e a eficiência é 1,5). Agora, substituindo na equação: \[ Q_{total} = 800 J + Q_{despejado} \] Como \(Q_{total} = 800 J\) (consumo por segundo), temos: \[ 800 J = 1200 J + Q_{despejado} \] Portanto: \[ Q_{despejado} = 800 J - 1200 J = -400 J \] Isso não faz sentido, pois não podemos ter um valor negativo. Vamos corrigir isso: Na verdade, o calor despejado é a diferença entre o calor retirado e o que foi consumido. Assim, o calor despejado no ambiente externo é: \[ Q_{despejado} = Q_{útil} - Q_{total} \] Como \(Q_{útil} = 1200 J\) e \(Q_{total} = 800 J\): \[ Q_{despejado} = 1200 J - 800 J = 400 J \] Porém, isso não está nas opções. Vamos considerar que o calor despejado é o total que o aparelho retira do ambiente, que é 1200 J, e somar a energia consumida: Assim, o calor total despejado no ambiente externo é: \[ Q_{despejado} = 800 J \times 1,5 = 1200 J \] Portanto, a resposta correta é que o calor despejado no ambiente externo é 2.000 J, pois a eficiência é multiplicada pelo consumo. A alternativa correta é: b) 2.000 J.

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