2ª Lei da termodinâmica no ENEM PPL 2025
O calor não flui espontaneamente de uma fonte fria para uma fonte quente, mas, em um refrigerador, às custas da realização de trabalho externo sobre um gás, isso é possível. Na operação de um refrigerador, um compressor realiza trabalho sobre um gás por um processo cíclico, no qual o gás transporta calor de uma fonte fria para um reservatório mais quente. A qualidade de um refrigerador se mede pelo coeficiente de performance (COP), dado por:
COP = T₁ / (T₂ − T₁), em que T2 é a temperatura absoluta do gás em contato com o reservatório quente que vai receber o calor da fonte fria, e T1 é a temperatura absoluta do gás em contato com a fonte fria.
Suponha o funcionamento de um refrigerador doméstico (freezer) que apresenta um COP de 5,0 e a temperatura da fonte fria igual a T1 = −10 °C.
A temperatura do gás no dissipador de calor, em kelvin, será mais próxima de
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Gabarito: B
A questão já te dá a fórmula do COP: COP = T₁ / (T₂ − T₁). Lembre-se de que as temperaturas devem estar em kelvin (K). O enunciado informa que o COP é 5,0 e que T₁ (fonte fria) é −10 °C. Primeiro, converta −10 °C para kelvin: some 273 → T₁ = 263 K.
Agora, substitua os valores na fórmula: 5,0 = 263 / (T₂ − 263). Para isolar T₂, multiplique os dois lados por (T₂ − 263): 5,0 · (T₂ − 263) = 263. Depois, divida ambos os lados por 5,0: T₂ − 263 = 263 / 5,0 = 52,6.
Por fim, some 263 aos dois lados: T₂ = 263 + 52,6 = 315,6 K. Esse valor é aproximadamente 316 K. Portanto, a alternativa correta é a B.