Gabarito disponível
Em um escritório, trabalham 10 funcionários de segunda a sexta, em um regime de oito horas por dia. Diariamente o ar-condicionado é ligado para manter o local de trabalho a 17 °C, sendo que o ambiente externo está a uma temperatura de 37 °C. Considere que o ar-condicionado funcione com máxima eficiência e que ele age apenas para retirar o calor gerado pelas pessoas, que é de 100 W por funcionário. Sabendo que a tarifa da energia elétrica é de R$ 0,91 por kWh, assinale o custo aproximado para usar o ar-condicionado durante 4 semanas.
Resolução comentada
Refrigerador de Carnot: potência elétrica = calor retirado ÷ eficiência.
A eficiência máxima é COP = T_f/(T_q − T_f) = 290/20 = 14,5. O calor a retirar é 10 × 100 W = 1000 W, então a potência elétrica é 1000/14,5 ≈ 69 W. O tempo é 8 h × 5 dias × 4 semanas = 160 h, o que dá cerca de 11 kWh. O custo é 11 × 0,91 ≈ R$ 10,00.
Análise das alternativas
A) R$ 8,00 e C) R$ 14,00 subestimam ou superestimam o consumo. D) R$ 80,00 e E) R$ 170,00 vêm de ignorar o COP ou de usar o calor como se fosse energia elétrica.
Referência: Máquinas térmicas: coeficiente de desempenho do refrigerador de Carnot.
Resolução comentada do VaiConcursos.