Exercícios Resolvidos de Ciclo de Carnot

Um refrigerador opera entre os reservatórios 300 K e 400 K. Em cada ciclo ele utiliza 10J de trabalho para extrair 40 J do reservatório frio, rejeitando 50 J no reservatório quente. Este refrigerador viola:

A) tanto a primeira lei como a segunda lei da termodinâmica

B) a primeira lei, mas não a segunda lei da termodinâmica

C) a segunda lei, mas não a primeira lei da termodinâmica

D) nem a primeira lei nem a segunda lei da termodinâmica

E) não pode ser respondida sem saber o calor resultante do refrigerador

Passo 1

Pela Primeira Lei:

W = Q c i c l o = Q q u e n t e - Q f r i o = 5 0 -   4 0   =   1 0 J → 1 a Lei confere!

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Agora vamos ver o desempenho dessa máquina e comparar com o desempenho de Carnot:

K = Q F W e n t r a d a = 40 10   =   4

K C A R N O T = T F T Q - T F   = 300 400 - 300 = 3

Portanto, como K > K C A R N O T : viola a 2 a Lei!

Letra (c)!

Resposta

Alternativa (c).

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