Gabarito disponível
A planta frigorífica de um Navio da Marinha opera em um compartimento a 27 °C. A fim de manter a temperatura de uma câmara a -13 °C, é necessária uma taxa de transferência de calor de 2,25 kW. Qual é a potência mínima necessária para operar essa planta frigorífica?
Resolução comentada
Potência mínima = Q_frio / COP de Carnot.
As temperaturas são Tc = 260 K e Th = 300 K, com ΔT = 40 K. O COP de Carnot do refrigerador seria Tc/(Th−Tc) = 6,5, o que daria cerca de 0,35 kW, valor mais próximo da alternativa C. O gabarito oficial (B, 0,3 kW) corresponde a usar COP = Th/(Th−Tc) = 7,5, e então W = 2,25/7,5 = 0,3 kW. Pelo gabarito oficial, a resposta é a B.
Análise das alternativas
A, D e E não resultam de nenhuma relação de Carnot com esses dados. A C (0,35 kW) seria o valor pelo COP de refrigeração convencional, mas o gabarito oficial adota a B. Há inconsistência entre o gabarito e o cálculo teórico padrão.
Referência: Ciclo de Carnot invertido (refrigerador).
Resolução comentada do VaiConcursos.