Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 80
80- Considere um refrigerador doméstico imediatamente após ter sido carregado com materiais a temperatura ambiente. Defina um volume de controle, ou sistema, e examine as interações calor e trabalho, incluindo os sinais, para as seguintes condições:
- Imediatamente após o material ter sido colocado no refrigerador
- Após um período suficiente para que o material esteja refrigerado
Passo 1
Imagine a situação, você recebeu seu devido salário depois de um longo dia de trabalho na Nasa e agora pode ir no WallMart in Unitedes States of America encher a geladeira de compras como um bom brasileiro e engenheiro que você é.
Afinal que eu nunca vou saber a resposta, é normal colocar pão de forma na geladeira? Eu acho normal hahahah
Mas indo para a questão, suponha que inicialmente a sua geladeira esteja vazia e que ela ela está gelada por dentro ok? Então estaremos colocando mercadorias que estão a temperatura ambiente, portanto elas estão mais quentes do que o interior da geladeira
Então há uma troca de calor entre a geladeira (o espaço de dentro todo) e as mercadorias e vice-versa.
Passo 2
Começando pelo volume de controle chamado comida (que são todas as mercadorias, como as comidas vão se comportar a curto prazo e longo prazo)
Imediatamente após a mercadoria entrar na geladeira, a mercadoria perde calor pro refrigerador se tornando mais gelada, então a comida manda calor portanto
Após passado muito tempo, a comida tende a ter a mesma temperatura do refrigerador pois o volume da geladeira é muito maior que o da comida (ao menos que você tenha lotado a geladeira aí ambas chegarão em uma temperatura em comum que é maior que a geladeira estava inicialmente e menor que a temperatura ambiente)
O ponto é depois de passado muito tempo, nem a geladeira e nem a comida estarão mandando temperatura uma para a outra pois elas estarão em equilíbrio térmico, ou seja
Passo 3
Para a geladeira que inicialmente está mais fria que a comida temos o contrário, ela receberá calor da comida por estar mais fria portanto a curto praza , e depois de muito tempo ambas entrarão em equilíbrio portanto a troca de calor é nula.