Física Termodinâmica e Ondas – Young e Freedman – 12 edição – Capítulo 20 – Exercício - 12.
(Cap 20 – Ex 12) Um freezer possui coeficiente de desempenho igual a . O freezer deve converter de água a em de gelo a em uma hora. a) Que quantidade de calor deve ser removida da água a para convertê-la em gelo a ? b) Qual é a energia elétrica consumida pelo freezer durante uma hora? c) Qual é a quantidade de calor rejeitado para a sala na qual o freezer está localizado?
Passo 1
Falaai galerinha, show de bola?
Bora resolver essa comigo?
a) A água congela em aproximadamente , o que significa que se quisermos reduzir sua temperatura até vamos precisar congelar ela antes a e depois resfriar de até . Assim, a gente vai precisar da equação da calorimetria tanto para o gelo quanto para a água e precisaremos da equação de calor latente de congelamento da a água:
Substituindo os valores e usando os calores os específicos e o calor latente de cada caso, ficamos com:
Passo 2
b) Vamos usar a equação de desempenho para o refrigerador para calcularmos o trabalho que ele precisa para operar:
Isolando e substituindo os valores:
Passo 3
c) Agora somamos o calor absorvido com o trabalho para sabermos o valor, em módulo, do calor liberado pelo refrigerador para a sala: