Dissertativa 8 - 2ª Fase - Dia 2 - ITA 2023

Um laboratório de paredes adiabáticas possui N computadores de alta performance que precisam ser mantidos a uma temperatura T. Para isso, é instalado um ar-condicionado que atua como uma máquina térmica de máxima eficiência possível, operando entre a temperatura do laboratório e a temperatura do meio externo ${\mathrm{T}}_{\mathrm{e}}$​. Cada computador possui ${\mathrm{n}}_{\mathrm{c}}$​ circuitos. A Figura 1 é o esquema de um circuito. Cada resistor de cada circuito é formado por um fio de cobre de diâmetro ϵ, com ${\mathrm{n}}_{\mathrm{v}}$​ voltas por unidade de comprimento, enrolado em um cilindro de cerâmica de raio r e comprimento l, como na Figura 2. 

   

Determine:

a) a potência dissipada pelos computadores, considerando ${\mathrm{p}}_0$​ a resistividade do cobre a uma temperatura padrão ${\mathrm{T}}_0$​ e α o seu coeficiente de temperatura;

b) a energia consumida pelo ar-condicionado em 1 dia.