li Um refrigerador ideal que usa um ciclo de Carnot opera entre 0ºC e

25ºC. Para transformar 10 kg de água líquida a 0 ºC cm 10 kg de gelo

a 0ºC, (a) quanto calor será rejeitado para a vizinhança pelo refrigerador, e (b) que quantidade de energia deverá ser fornecida ao mesmo??

Passo 1

Opa galeeeeera! Hoje vamos ver quanto de poluição térmica um refrigerador gera.

Vamos primeiro determinar o rendimento deste refrigerador de Carnot:

K = Q f W = T f T q - T f = 0 + 273 25 + 273 - 0 + 273 = 10.92

Passo 2

b) Vamos descobrir quanto de calor é rejeitado para a vizinhança, para isso precisamos saber que o calor latente de fusão da água é de 80 cal/g, assim temos que:

Q f = 10000 ⋅ 80 = 8 ⋅ 10 5   c a l

Substituindo na equação do rendimento, podemos descobrir o valor do trabalho realizado pelo compressor:

10.92 = 8 ⋅ 10 5 W

W =   73260.1     c a l

Passo 3

a) Agora descobrindo o calor rejeitado:

Sabendo que a energia se conserva e que todo calor ejetado para a fonte quente é utilizado para realizar trabalho e retirar calor da fonte fria, temos que:

Q q = Q f + W

Q q = 8 ⋅ 10 5 + 73260.1 = 873260.1   c a l    

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Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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