Enunciado

Um refrigerador de Carnot extrai 35,0   k J na forma de calor durante cada ciclo, operando com um coeficiente de desempenho de 4,60 . Qual é (a) a energia transferida para o ambiente por ciclo e (b) o trabalho realizado por ciclo?

Passo 1

(a) O coeficiente de desempenho de um refrigerador segue a seguinte fórmula:

K C = Q F Q Q - | Q F |

As informações que o enunciado deu foram:

K = 4,60

E a energia extraída na forma de calor é o calor da fonte fria:

Q F = 35,0   .   10 3   J

Então é só substituir isso tudo na equação:

4,60 = 35,0.10 3 Q Q - | 35,0.10 3 |

Q Q - 35,0.10 3 4,60 = ( 35,0.10 3 )

4,60 Q Q = ( 35,0.10 3 ) ( 1 + 4,60 )

Q Q = 42608,69   J

Q Q ≅ 4,26   .   10 4   J

Passo 2

(b) Bom, agora podemos usar outra fórmula para os refrigeradores:

W = Q F K C

W = 35,0   .   10 3 4,60 = 7608,69   J

W ≅ 7,61   .   10 3   J

Resposta

(a) 4,26   .   10 4   J .

(b) 7,61   .   10 3   J .

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