Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 19.1 - Ex. 6
Explique por que você não pode refrigerar sua cozinha deixando a porta do refrigerador aberta em um dia quente. (Por que ligar um aparelho de ar condicionado em uma sala resfria a sala, mas abrir um refrigerador não resfria?).
Passo 1
Olá! Vamos responder essa usando nosso conhecimento de refrigeradores. Olha o esqueminha de um refrigerador
O que ele faz é retirar calor de um reservatório frio e jogar num reservatório quente. A temperatura do reservatório frio é menor que a do quente.
Agora vamos pensar numa geladeira (o resfriador da sua cozinha) fechada fazendo seu papel normal. Ela retira o calor do interior de uma fonte fria (interior da geladeira) e o libera para o ambiente mais quente (cozinha), através das serpentinas. Aí tudo dentro dela fica geladinho.
Então o que vai acontecer se você deixar ela aberta para tentar esfriar a cozinha, basicamente, é que ele vai remover calor do interior da cozinha e transferi-lo de volta à cozinha por meio das serpentinas. Ou seja, os reservatórios frios e quente vão ser o mesmo lugar.
E se os reservatórios são o mesmo lugar eles simplesmente perdem sua função, porque por causa do equilíbrio térmico, eles vão ter a mesma temperatura. Então esse refrigerador vai parar de fazer efeito e você só vai estar gastando a energia da sua casa.
Passo 2
Mas e o ar condicionado? Ah aí já outra história.
No caso do ar condicionado, ele também tem o funcionamento do esqueminha. Entretanto, eles transferem o calor retirado dentro da casa para o ambiente exterior à casa, já que suas serpentinas estão localizadas no exterior, ao contrário do que vimos com a geladeira.
Assim, ele de fato fica com um reservatório frio (dentro da casa) e um reservatório quente (o lado de fora da casa), e por isso funciona direitinho.
Resposta
Discussão nos passos