Dissertativa 2 - 2ª Fase - Física - IME 2020

Um produtor rural constata que suas despesas mensais de eletricidade estão altas e decide contratar um pesquisador para que ele especifique formas alternativas de acionamento simultâneo de duas bombas empregadas para irrigação de suas lavouras. O pesquisador constata que, na fazenda, existe uma máquina refrigeradora que opera em um ciclo termodinâmico, bem como outro dispositivo que atua como um ciclo motor e propõe a solução descrita a seguir:

“A potência disponibilizada pelo ciclo motor deverá ser integralmente utilizada para o acionamento da máquina refrigeradora e a energia rejeitada para o ambiente de ambos os dispositivos – de acordo com os seus cálculos – é mais do que suficiente para o acionamento simultâneo das duas bombas.”

De acordo com os dados abaixo, determine se a solução encaminhada pelo pesquisador é viável, com base em uma análise termodinâmica da proposição.

Dados:
• temperatura do ambiente: 27 °C;
• temperatura no interior da máquina refrigeradora: $-\frac{19}{3}$ °C;
• temperatura da fonte térmica referente ao ciclo motor: 927 °C;
• potência de cada bomba empregada na irrigação: 5 HP;
• estimativa da taxa de energia recebida pelo motor térmico: 80 kJ/min;
• 1 HP = ¾ kW.