Exercícios Resolvidos de Máquinas Térmicas e Refigeradores

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Enunciado

Um refr igerador rece be 5 kJ de en ergia de um a fonte f ria rejei ta 8 k J de calor para um

reservatório que nte.

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reservatório que nte.

Um refrigerador possui um coeficiente de desempenho igual a 2,10 . Ele absorve 3,40 × 10 4   J de calor de um reservatório frio em cada ciclo.

  1. Qual é a energia mecânica em cada ciclo necessária para operar o refrigerador?
  2. Durante cada ciclo, qual é o calor rejeitado para o reservatório quente?

Passo 1

Bora continuar, galerinha?

Bom, a letra (a) nos pediu para achar a energia mecânica em cada ciclo necessária para operar o refrigerador, ou seja, quer que a gente ache o trabalho !!

Como faremos?

Se nós temos:

K p = 2,10

Q f = 3,40 × 10 4   J

Podemos usar o coeficiente de desempenho, certo? Nem temos outra opção!!!

Lembrando que:

K p = Q f W

Se queremos o trabalho, vamos passar ele para o outro lado da igualdade multiplicando:

K p W = Q f

E agora o coeficiente de desempenho passa dividindo:

W = Q f K p

Então vamos só substituir:

W = 3,40 × 10 4   J 2,10

W = 16190,47   J

Se andarmos com a vírgula 4 casa para a esquerda podemos rescrever o trabalho como:

W = 1,6 × 10 4   J

De boa, não foi?

Bora pra (b)?

Passo 2

A letra (b) quer saber qual é o calor rejeitado para o reservatório quente, certo? Ou seja, queremos achar Q q !!

Então, a conservação de energia nos diz que:

Q q = W + Q f

Substituindo os dados que já temos na equação:

Q q = 1,6 × 10 4 + 3,40 × 10 4   J

Q q = 5,0 × 10 4   J

Legal, não foi !!

Resposta

  1. W = 1,6 × 10 4   J
  2. Q q = 5,0 × 10 4   J