Um refrigerador é acionado por um motor térmico que opera entre as temperaturas de 700 K e 300 K ao receber 100 kW de calor. Qual a carga térmica de refrigeração se o refrigerador operar entre
e
?
Passo 1
O enunciado fala de um motor térmico reversível (ciclo de Carnot) que recebe
de calor de uma fonte a
e rejeita para um sumidouro a
. O trabalho produzido por esse motor aciona um refrigerador (também de Carnot) que opera entre a temperatura interna fria de
e a temperatura externa de
. Vamos usar: eficiência do motor de Carnot
e coeficiente de desempenho do refrigerador de Carnot
Passo 2
Calcular o trabalho
gerado pelo motor térmico. A eficiência vale
Como ele recebe
, temos
Passo 3
Determinar o
do refrigerador de Carnot entre
e
.
Passo 4
Calcular a carga térmica de refrigeração
usando o trabalho disponível
:
Resposta
A carga térmica de refrigeração é aproximadamente
.