COP de Carnot (Refrigeração)
Calcula o coeficiente de performance (COP) máximo teórico de um refrigerador, COP = Tc/(Th − Tc), com as temperaturas em kelvin, onde Tc é a temperatura da fonte fria (evaporador) e Th a da fonte quente (condensador). É o limite imposto pela 2ª lei da termodinâmica: nenhum refrigerador real pode superá-lo. Quanto menor a diferença de temperatura entre as fontes, maior o COP possível — por isso refrigerar a temperaturas muito baixas é tão custoso. Informe as temperaturas fria e quente em kelvin.
Resultado
—
COP de Carnot (refrigeração)
Qual o melhor desempenho que um refrigerador pode teoricamente ter? A resposta vem do ciclo de Carnot, o mais eficiente possível pela 2ª lei da termodinâmica: COP = Tc/(Th − Tc), com as temperaturas em kelvin. O COP (coeficiente de performance) é o calor removido por unidade de trabalho gasto — e, ao contrário da eficiência de uma máquina térmica, ele pode ser maior que 1 (um bom ar-condicionado move 3 a 4 vezes mais calor do que consome de eletricidade!). A fórmula revela uma verdade dura: o COP máximo cai rapidamente à medida que a diferença Th − Tc aumenta. Resfriar de 25 °C para 5 °C é barato (ΔT pequeno, COP alto); resfriar a −196 °C (nitrogênio líquido) ou a temperaturas de criogenia é dramaticamente custoso, porque o COP de Carnot despenca — e o real é ainda menor. É por isso que liquefazer gases e atingir o zero absoluto exigem tanta energia. Nenhum refrigerador real supera o COP de Carnot; só se aproxima dele. Informe as temperaturas fria e quente em kelvin.
Ferramentas Relacionadas
COP Real / Eficiência de Carnot
Calcula a eficiência de segunda lei de um refrigerador, η = (COP_real/COP_Carnot)·100%, comparando o COP real medido com o máximo teórico de Carnot para as mesmas temperaturas. Mostra quão perto da perfeição termodinâmica o sistema opera: sistemas reais ficam tipicamente em 40–60% do Carnot, devido a irreversibilidades na compressão, perdas de pressão e diferenças finitas de temperatura nos trocadores. Informe o COP real e o COP de Carnot.
Trabalho do Compressor (Isentrópico)
Calcula o trabalho específico de compressão num ciclo de refrigeração ideal, W = h₂ − h₁, a diferença de entalpia entre a saída e a entrada do compressor (compressão isentrópica, a entropia constante). É a energia que o compressor adiciona ao refrigerante por quilograma — a 'conta de luz' do ciclo. Junto com o efeito refrigerante, define o COP (COP = efeito refrigerante/trabalho). Informe as entalpias na saída e na entrada do compressor.
Lei de Jurin (Capilaridade)
Calcule a altura capilar h = 2·γ·cos(θ)/(ρ·g·r) em um tubo capilar usando a lei de Jurin.
Os resultados desta ferramenta têm caráter apenas informativo e educativo e não constituem aconselhamento profissional, financeiro, médico, jurídico, tributário ou contábil. Confirme decisões importantes com um profissional qualificado e fontes oficiais.