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. 42

O motor de um refrigerador tem uma potência de . Se o compartimento do congelador está a e o ar externo está a , e supondo que o refrigerador tem a mesma eficiência que um refrigerador de Carnot, qual é a quantidade máxima de energia que pode ser extraída na forma de calor do compartimento do congelador em ?

Passo 1

Show de bolinhas pessola, sabemos que a definição do coeficiente de rendimento é expresso aravés da seguinte equação:

Logo:

Isolando o calor , obtemos que:

Belezinha, vamos guardar essa relação com carinho

Passo 2

Agora, também sabemos que a energia que pode ser extraída na forma de calor do congelador, , e o trabalho podem ser relacionado com a potência através da equação:

Assim a relação obtida no passo fica desse jeito:

Passo 3

Dessa maneira, para um intervalo de tempo:

A energia máxima que pode ser extraída é:

Logo:

Resposta

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