Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 19.1 - Ex. 39
Um refrigerador retira de calor de um reservatório frio e libera para um reservatório quente. Suponha falso o enunciado para máquinas térmicas da segunda lei da termodinâmico e mostre como uma máquina perfeita, trabalhando junto com este refrigerador, pode violar o enunciado para refrigeradores da segunda lei da termodinâmica.
Passo 1
Vem comigo, imagina esse esquema aqui:
- Um refrigerador comum.
- Uma máquina térmica perfeita.
O refrigerador comum retira do reservatório frio, e com de trabalho, transfere para o reservatório quente. Beleza. Agora, imagina essa máquina térmica perfeita, que viola a segunda lei da termodinâmica, porque retira calor da fonte quente e transforma tudo em trabalho. Vamos fazer ela retirar de calor da fonte quente e realizar de trabalho. Só que a gente quer fazer com que esse trabalho que ela vai realizar seja o trabalho que o refrigerador vai usar! Ou seja, aqueles de trabalho que o refrigerador precisava, agora são fornecidos pela máquina térmica.
Passo 2
Esquematizando isso, fica mais ou menos assim:
Tá vendo que agora, no total em (a) e (b), tem sendo colocados no reservatório quente? E o trabalho que o refrigerador fazia já foi suprido pela máquina térmica! Então, essa situação é equivalente ao refrigerador em (c), que retira do reservatório frio e deposita no reservatório quente, sem trabalho! Isso também viola a segunda lei da termodinâmica, porque é impossível passar calor do frio para o quente sem realização de trabalho! Então fechou!
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)