Qual, se há algum, dos refrigeradores na FIGURA EX19.20 viola

(a) a primeira lei da termodinâmica ou (b) a segunda lei da termodinâmica? Explique.

(a) Reservatório

(b) Reservatório quente T0 = 400K quente T0 =400K 60

Reservatório frio TF = 300K Reservatório frio TF =300K

(e) Reservatório

FlRA EX19.20 Reservatório frio T = 300 K?

Passo 1

Opa galeeeeera! Hoje vamos entender mais um pouco sobre os refrigeradores.

A) Vamos nos lembrar da primeira lei da termodinâmica:

W =   Q - Δ U

Nesse contexto o trabalho realizado pelo gás ( W ) pode alterar a energia interna do gás ( Δ U ) ou a quantidade de calor trocado ( Q ) para que a primeira lei permaneça válida.

A única que não cumpre esses requisitos é o refrigerador “c”:

20 ≠ 40 - 30

Passo 2

B) E a segunda lei da termodinâmica vai reger a eficiência máxima desse refrigerador:

A eficiência máxima é alcançada por um refrigerador de Carnot e pode ser descrita pela equação:

η = T f T q - T f = 300 400 - 300 = 3

Logo a eficiência de um refrigerador nestas condições de temperatura é no máximo 3.

A única que excede esse limite é o refrigerador b:

η b = 40 10 = 4

Não sendo um refrigerador possível.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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