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. 38
O motor elétrico de uma bomba térmica transfere energia na forma de calor do exterior, que está a , para uma sala que está a . Se a bomba térmica fosse uma bomba térmica de Carnot (uma máquina de Carnot operando no sentido inverso), que energia seria transferida na forma de calor para a sala a cada joule de energia elétrica consumida?
Passo 1
O calor transferido para o reservatório a alta temperatura é e o trabalho realizado é a energia paga para realizar esse processo. Sendo assim o que queremos é a taxa .
Passo 2
Vamos primeiro determinar o rendimento dessa máquina:
Passo 3
Sabemos também que e que
Assim, combinando as duas relações temos:
E dividindo os dois lados por temos:
Resposta
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