O refrigerador é reversível e pode operar como máquina térmica
e
. Qual a sua eficiência?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre um refrigerador que é reversível, ou seja, ele pode funcionar tanto como um refrigerador quanto como uma máquina térmica. A gente tem dois valores:
e
. Nosso objetivo aqui é calcular a eficiência dessa máquina térmica. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre termodinâmica, especificamente sobre eficiência de máquinas térmicas e como a energia é transferida nessas operações.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que cada termo significa. Em uma máquina térmica:
-
representa a quantidade de calor absorvida da fonte quente. -
representa a quantidade de calor rejeitada para a fonte fria. - O trabalho realizado pela máquina (
) é a diferença entre o calor absorvido e o calor rejeitado.
Então, temos:
Passo 3
Vamos calcular o trabalho realizado pela máquina usando os valores fornecidos:
Passo 4
Agora, para encontrar a eficiência (
) da máquina térmica, usamos a fórmula:
A eficiência nos mostra qual a fração da energia absorvida que foi convertida em trabalho.
Passo 5
Substituindo os valores que já calculamos:
Passo 6
Para expressar a eficiência em porcentagem, multiplicamos o valor decimal por 100:
Resposta
A eficiência da máquina térmica é de 37,5%.