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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 20.Exercício - Ex. 9

Um refrigerador possui coeficiente de desempenho igual a 2,10 . Ele absorve 3,40 × 10 4   J de calor de um reservatório frio em cada ciclo. a) Qual é a energia mecânica em cada ciclo necessária para operar o refrigerador? b) Durante cada ciclo, qual é o calor rejeitado para o reservatório quente?

Passo 1

a) Para sabermos a energia mecânica W que o refrigerador utilizou, vamos usar a equação de desempenho para ele:

K = Q C | W |

Isolamos W :

| W | = Q C K

E substituindo os valores, sendo Q C o calor absorvido pelo refrigerador, a gente fica com:

| W | = 3,4 × 10 4   J 2,1

| W | = 1,62 × 10 4   J

Passo 2

b) O refrigerador recebe uma quantidade de calor menor que o valor expelido e precisa de trabalho no processo de refrigeração:

Q H = W - Q C

Substituindo o valor de W que achamos na letra (a) e o calor absorvido dado no enunciado:

Q H = - 1,62 × 10 4 - 3,40 × 10 4   J

| Q H | = - 5,02 × 10 4   J

Q H = 5,02 × 10 4   J

Usamos valor negativo de W porque sempre consideramos o trabalho feito pelo corpo, o refrigerador não realizou trabalho, mas foi necessário um trabalho externo para ele operar.

Resposta

a   1,62 × 10 4   J

b   - 5,02 × 10 4   J

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