Um novo modelo de ar-condicionado tem eficiência energética de 3,5 (coeficiente de desempenho). Se o aparelho…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um novo modelo de ar-condicionado tem eficiência energética de 3,5 (coeficiente de desempenho). Se o aparelho consome 1 kW de energia, quanto de calor ele pode fornecer?
- A) 3,5 kW de calor
- B) 2,5 kW de calor
- C) 4,0 kW de calor
- D) 3,0 kW de calor
- E) 5,5 kW de calor
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- O coeficiente de desempenho (COP) de um aparelho de ar-condicionado relaciona o calor retirado do ambiente (Q_frio) com a energia elétrica consumida (W): COP = Q_frio / W. Passo 2: Os dados do enunciado são COP = 3,5 e W = 1 kW. Passo 3: Isolando o calor, Q_frio = COP x W = 3,5 x 1 = 3,5 kW. Passo 4: Portanto, a alternativa correta é a A, 3,5 kW de calor. Passo 5: A alternativa B está errada porque subtrai o consumo do COP (3,5 - 1), o que não corresponde à definição de COP. A alternativa C está errada porque não há operação que resulte em 4,0 com esses dados. A alternativa D está errada porque reduz o valor do COP sem qualquer justificativa. A alternativa E está errada porque soma o consumo de forma indevida ao COP. Passo 6: Observação: o calor expelido para o ambiente externo seria Q_quente = Q_frio + W = 4,5 kW, valor que não aparece entre as alternativas; a questão, portanto, refere-se ao calor retirado do ambiente, que é 3,5 kW, e o gabarito oficial A está coerente com essa interpretação.
💡 Dica: Calcule o calor fornecido multiplicando a eficiência pelo consumo de energia.
Alternativa por alternativa
O cálculo está correto, a eficiência é aplicada corretamente.
O aluno subtrai a energia consumida do coeficiente de desempenho, calculando 3,5 - 1 = 2,5, como se o consumo tirasse calor do resultado.
O aluno tenta combinar o COP com o consumo de forma arbitrária e chega a um valor aproximado de 4,0, sem usar a relação de multiplicação entre COP e energia consumida.
Por que engana: Confundir a relação entre consumo de energia e calor fornecido, aplicando incorretamente a fórmula do coeficiente de desempenho.
O aluno interpreta o valor 3,5 como se fosse arredondado para baixo ou trunca a parte decimal, chegando a 3,0 kW, sem aplicar o cálculo correto.
O aluno soma o consumo ao COP de forma indevida, por exemplo acrescentando duas vezes 1 kW (3,5 + 2 = 5,5), confundindo o calor expelido com o calor retirado do ambiente.
Raio-X da questão
coeficiente de desempenho
avaliacao
coeficiente de desempenho · conversao de energia
Revisar o conceito de coeficiente de desempenho em sistemas de climatização.
Confundir a relação entre consumo de energia e calor fornecido, aplicando incorretamente a fórmula do coeficiente de desempenho.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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