Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 20.Exercício - Ex. 18
Um dispositivo de Carnot extrai de calor de um corpo a . Que trabalho é realizado quando o dispositivo rejeita calor para o ambiente a uma temperatura de a) ; b) ; c) ?
Passo 1
Como nas três letras a gente precisa calcular o trabalho, vamos montar uma fórmula para resolver os três problemas. Pela equação do ciclo de Carnot:
Podemos isolar :
E como o trabalho é a diferença entre e :
Podemos substituir :
Passo 2
a) Como a temperatura do final do processo é maior que a inicial, o dispositivo é um refrigerador. é a temperatura do reservatório em que o calor foi despejado e a temperatura do reservatório em que o calor foi absorvido, trabalho vai ser:
Passo 3
b) Pelo mesmo motivo da letra (a), o dispositivo é um refrigerador também. O trabalho dele vai ser:
Passo 4
c) Nesse caso, o dispositivo é uma máquina, a temperatura do reservatório em que o calor foi despejado passa a ser e a temperatura do reservatório que o calor foi absorvido passa a ser . O trabalho fica: