Questão 3:Um dado refrigerador de Carnot extrai
da fonte fria
dissipa
para a fonte quente.
(3.a) Calcule o trabalho necessário para que o refrigerador opere no ciclo.
(3.a) Calcule o trabalho necessário para que o refrigerador opere no ciclo.
Passo 1
O enunciado dá um refrigerador de Carnot que extrai da fonte fria
e rejeita para a fonte quente
. Pede-se o trabalho de entrada
necessário para que o ciclo opere. Vamos usar a primeira lei da termodinâmica para ciclo fechado, que diz que a variação de energia interna é nula
, logo o trabalho de entrada satisfaz
Passo 2
Expandindo a expressão da primeira lei para o refrigerador, temos
pois toda diferença entre o calor rejeitado e o calor extraído corresponde ao trabalho fornecido ao ciclo.
Passo 3
Substituindo os valores numéricos:
Resposta
O trabalho necessário para o ciclo é
.