Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 20.3 - Ex. 39
Um condicionador de ar de Carnot extrai energia térmica de uma sala a e a transfere na forma de calor para o ambiente, que está a . Para cada joule da energia elétrica necessária para operar o condicionador de ar, quantos joules são removidos da sala?
Passo 1
Faala ae, beleza?? Bora resolver esse exercício?!
O trabalho realizado é a energia que pagamos para extrair calor de uma fonte fria e colocar na fonte quente .
O que queremos é , pois queremos saber quantos joules são removidos para cada energia elétrica do ar condicionado. Beleza?
E podemos relacionar com a fórmula para o rendimento nas suas duas versões:
Que possui as variáveis que o enunciado nos deu.
Passo 2
Agora vamos transformar as temperaturas na escala para a escala .
A relação entre as temperaturas e é dada pela seguinte expressão:
Assim as temperaturas da fonte quente e fria ficam:
Fonte quente:
Fonte fria:
Passo 3
Agora basta substituir na relação encontrada no Passo :