Atenção! Para esta questão, utilize o ponto (.) como separador decimal.
Um refrigerador de Carnot extrai 19 kJ como calor do seu interior durante cada ciclo, operando com coeficiente de desempenho de 6.8.
(a) Qual o trabalho realizado por ciclo, em kJ?
(b) Qual a energia por ciclo transferida como calor para fora do refrigerador, em kJ?
(a) Qual o trabalho realizado por ciclo, em kJ?
(b) Qual a energia por ciclo transferida como calor para fora do refrigerador, em kJ?
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos um refrigerador de Carnot que retira
,kJ do interior a cada ciclo e seu coeficiente de desempenho (COP) é 6,8. O assunto aqui é Termodinâmica (refrigeração) e vamos precisar da definição de COP e da Primeira Lei (conservação de energia) pra achar o trabalho por ciclo e a quantidade de calor rejeitada pro ambiente externo.
Passo 2
Antes de calcular, bora revisar a teoria:
- O COP (coeficiente de desempenho) de um refrigerador é dado por
onde
é o calor extraído do interior frio e
é o trabalho realizado pelo compressor.
- A Primeira Lei da Termodinâmica (conservação de energia) num ciclo cíclico diz que o somatório dos calores trocados menos o trabalho é zero, ou seja,
onde
é o calor rejeitado no ambiente quente. Daí vem que
Passo 3
Usando a definição de COP para achar o trabalho
:
Passo 4
Agora, aplicando a conservação de energia para achar o calor rejeitado
:
Resposta
(a)
,kJ
(b) ,kJ
(b)