Calor evacuat i COPf

Una nevera extreu $1200$ J dels aliments que conté al seu interior per mantenir-los a $4$ °C i consumeix $800$ J de la xarxa elèctrica. Calculeu la calor que evacua a la cuina on és la nevera (que es troba a $32$ °C), i el seu COPf .

Una nevera extreu $1200, \mathrm{J}$ dels aliments que conté al seu interior per mantenir-los a $4^\circ \mathrm{C}$ i consumeix $800, \mathrm{J}$ de la xarxa elèctrica. Calculeu la calor que evacua a la cuina on és la nevera (que es troba a $32^\circ \mathrm{C}$), i el seu coeficient de rendiment $COP_f$.

Per calcular la calor que evacua la nevera a la cuina, utilitzarem la llei de conservació de l’energia, que estableix que l’energia no es pot crear ni destruir, només es pot transformar d’una forma a una altra. Per tant, la quantitat de calor que s’evacua a la cuina ha de ser igual a la quantitat de calor que s’extreu dels aliments més la quantitat d’energia elèctrica que es consumeix. Així, tenim:

\begin{equation}
Q_{evacuada} = Q_{aliments} + Q_{consumida}
\end{equation}

on $Q_{evacuada}$ és la quantitat de calor que s’evacua a la cuina, $Q_{aliments}$ és la quantitat de calor que s’extreu dels aliments i $Q_{consumida}$ és la quantitat d’energia elèctrica que es consumeix.

Substituint les dades que ens han proporcionat, obtenim:

\begin{equation}
Q_{evacuada} = 1200, \mathrm{J} + 800, \mathrm{J} = 2000, \mathrm{J}
\end{equation}

Ara que sabem la quantitat de calor que s’evacua a la cuina, podem calcular el $COP_f$ (coeficient de rendiment de la nevera), que es defineix com la relació entre la calor que s’extreu dels aliments i la quantitat d’energia elèctrica que es consumeix. Així, tenim:

\begin{equation}
COP_f = \frac{Q_{aliments}}{Q_{consumida}}
\end{equation}

Substituint les dades que ens han proporcionat, obtenim:

\begin{equation}
COP_f = \frac{1200, \mathrm{J}}{800, \mathrm{J}} = 1.5
\end{equation}

Per tant, la calor que evacua la nevera a la cuina és de $2000, \mathrm{J}$ i el seu $COP_f$ és de 1.5.