Um ciclo de refrigeração que opera entre dois reservatórios recebe energia QL por transferência de calor de um reservatório frio a TL=250 K e rejeita energia QH para um reservatório quente a TH=300 K. Para cada um dos seguintes casos, determine se o ciclo opera reversivelmente, irreversivelmente ou é impossível. Considere a máquina térmica como sendo um refrigerador.
C O PR=4.

Passo 1

O enunciado descreve um ciclo de refrigeração que opera entre um reservatório frio a TL=250 K e um reservatório quente a TH=300 K. Ele retira QL do frio e rejeita QH ao quente, operando como refrigerador, e tem coeficiente de desempenho COPR=4. Queremos saber se esse ciclo é reversível, irreversível ou impossível.

Passo 2

Para um refrigerador ideal (ciclo de Carnot), o coeficiente de desempenho reversível é dado pela teoria da segunda lei:
COPR,rev ;=;TLTH-TL

Passo 3

Substituindo TL=250 K e TH=300 K na fórmula de Carnot, temos
COPR,rev =250300 - 250 =25050 =5

Passo 4

Como o valor real COPR=4 é menor que o máximo reversível 5, o ciclo é possível, porém menos eficiente que o reversível. Logo ele opera de forma irreversível.

Resposta

O ciclo é irreversível.

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