Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 53

53 É necessário, numa experiência criogênica, manter a temperatura de um recipiente a -125 °C enquanto o meio, a 20°C, transfere 100 W de calor ao recipiente. Qual a mínima potência necessária para acionar um sistema de refrigeração que atenda estes requisitos.

Passo 1

Bom... vamos lá... pra começar a gente já sabe que é um refrigerador, né... Então já sabemos que vamos usar o coeficiente de desempenho:

Hummm... mas a gente tem taxa de transferência calor e potência... se a gente dividir por em cima e embaixo:

Tcharaaamm... aparece a taxa de transferência de calor em cima e a potência embaixo:

Ahhhhh... e pra potência ser mínima (está embaixo na fração), então o coeficiente de desempenho tem que ser máximo, né... que nos lembra o que??? Ciclo de Carnot:

Passo 2

Vamos primeiro calcular o coeficiente de desempenho máximo:

Ahhh... mas primeiro vamos passar as temperaturas pra Kelvin, né:

Ta ligado que pra mudar pra kelvin a gente usa:

Então:

Agora sim:

E usando a outra equação, achamos a potência mínima:

Resposta

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