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Enunciado

Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 19.1 - Ex. 24

Você está trabalhando, durante o verão, como vendedor de eletrodomésticos. Um dia, sua professora de física vem à sua loja para comprar um novo refrigerador. Desejando comprar o refrigerador mais eficiente possível, ela lhe pergunta sobre os rendimentos dos modelos disponíveis. Ela decide retornar no outro dia, para comprar o refrigerador mais eficiente. Para realizar a venda, você precisa fornecer a ela as seguintes estimativas: (a) o maior CD possível para um refrigerador doméstico e (b) a maior taxa possível de liberação de calor pelo interior do refrigerador, se ele consome uma potencia elétrica de 600 W . Estime estas quantidades.

Passo 1

  1. Vamos fazer umas estimativas! Supondo que o interior do refrigerador está a 0 ° C e o ambiente externo está a 20 ° C , podemos fazer assim, ó: vamos calcular a eficiência do refrigerador.

    2. e = Q f W

    Mas pela conservação de energia,

    Q q = Q f + W

    W = Q q - Q f

    Logo,

    e = Q f Q q - Q f

    Dividindo em cima e embaixo por Q f :

    e = 1 Q q Q f - q

    Vamos supor também que o refrigerador é de Carnot, para acharmos a máxima eficiência. Nesse caso,

    Q q Q f = T q T f

    E então:

    e = 1 T q T f - 1

    e = 1 293 273 - 1

    e = 13.65 ≈ 14

    Passo 2

  2. Da definição de eficiência, a gente sabe que:

e = Q f W

Q f = e W

Derivando:

d Q f d t = e d W d t

E então, substituindo valores numéricos:

d Q f d t = 13.65 600 J s

d Q f d t = 8.2 k W

Resposta

  1. e = 13.65
  2. d Q f d t = 8.2 k W
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