Qual deve ser o trabalho realizado por um refrigerador de Carnot para transferir
em forma de calor
de uma fonte a
para uma a
de uma fonte a
Passo 1
O enunciado pede o trabalho
que um refrigerador de Carnot deve realizar para retirar
J de calor de uma fonte fria a
e lançá-lo numa fonte quente a
. O conteúdo aqui é Termodinâmica, mais especificamente o coeficiente de desempenho (COP) de um refrigerador reversível de Carnot.
Passo 2
Primeiro convertemos as temperaturas para a escala Kelvin, pois todas as fórmulas de Termodinâmica exigem temperaturas absolutas:
Passo 3
Para um refrigerador de Carnot, o coeficiente de desempenho é
onde
é o calor extraído da fonte fria e
o trabalho fornecido.
Passo 4
Isolando
na expressão acima, temos
Passo 5
Substituindo
,
e
:
Resposta
O trabalho necessário é
.