-38 Para fazer gelo, um refrigerador que é o inverso de uma máquina de Carnot extrai 42 kJ em forma de calor a
durante cada ciclo, com um coeficiente de desempenho de 5,7 . A temperatura ambiente é
. Qual é (a) a energia por ciclo fornecida ao ambiente em forma de calor para o ambiente e (b) o trabalho por ciclo necessário para operar o refrigerador?
Passo 1
O enunciado nos dá um refrigerador de Carnot inverso que extrai
de um reservatório a
em cada ciclo, opera contra ambiente a
e tem coeficiente de desempenho
. O conteúdo é termodinâmica de ciclos de refrigeração de Carnot; vamos usar as relações
e
Passo 2
Da definição
isolamos o trabalho
:
Substituindo os valores dados:
Passo 3
Para calcular o calor rejeitado ao ambiente usamos o balanço de energia do ciclo:
Logo,
Resposta
(a)
(b)
(b)