Física II ⇒ (Faap) Trabalho do refrigerador Tópico resolvido

[Liliana]

Queremos congelar 200 kg de água a 0 ºC, utilizando um refrigerador cuja eficiência seja igual a 1/7 da eficiência do refrigerador ideal de Carnot. O calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g. Admitindo-se que a temperatura da sala em que se encontra o refrigerador permaneça em 39 ºC, determine o trabalho necessário para o referido congelamento.

Resposta

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1,6*10^7 cal

[Brunoranery]

Calculando o rendimento:
[tex3]\eta = \frac{Tf}{Tq-Tf}[/tex3]
[tex3]\eta = \frac{(273 + 0)}{(273 + 39) - 273)}[/tex3]
[tex3]\eta = \frac{273}{39}[/tex3] = 7
Esse é o ideal, o do refrigerador é esse dividido por 7, que dá 1.

[tex3]\eta = \frac{\tau }{Qq}[/tex3], ou seja, a razão entre o trabalho e o calor quente, ou seja, calor fornecido.
O calor latente é calculado por:
Q = mL
Q = 2x10⁵ x 80
Q = 16 x 10⁶

Como o rendimento é de 1, temos:
1 = [tex3]\frac{\tau }{16x10⁶}[/tex3]
[tex3]\tau [/tex3] = 1,6x10⁷

OBS: Tentei fazer pela fórmula de carnot:
[tex3]\eta [/tex3] = 1 - [tex3]\frac{Tf}{Tq}[/tex3] , entretanto, não deu certo.
Acredito que não tenha funcionado por não sabermos se a temperatura ambiente se comporta como uma fonte quente, já que o refrigerador é a fonte fria.

Espero ter ajudado ;D

[Liliana]

Então, eu achei estranho por que o enunciado diz que o rendimento é 1/7 do rendimento de Carnot, mas usando a fórmula, não dá certo...

Só pra confirmar, a primeira fórmula [tex3]N= Tf/Tq-Tf[/tex3] é usada pra calcular o rendimento de um refrigerador??

E ali na última fórmula, pra calcular o trabalho, pra refrigerador eu acredito que se usa [tex3]N=Qfrio/W[/tex3]. Deu o mesmo resultado por que N=1, mas daria diferente se fosse outro valor de rendimento.

Do mais, muito obrigada!!!

[Brunoranery]

Então, eu achei estranho por que o enunciado diz que o rendimento é 1/7 do rendimento de Carnot, mas usando a fórmula, não dá certo...

Só pra confirmar, a primeira fórmula [tex3]N= Tf/Tq-Tf[/tex3] é usada pra calcular o rendimento de um refrigerador??

E ali na última fórmula, pra calcular o trabalho, pra refrigerador eu acredito que se usa [tex3]N=Qfrio/W[/tex3]. Deu o mesmo resultado por que N=1, mas daria diferente se fosse outro valor de rendimento.

Do mais, muito obrigada!!!

É o cálculo com rendimento máximo (Carnot) do refrigerador, pois ele trabalha de forma distinta. Conheci essa forma de rendimento fazendo essa questão, pois percebi que usando o de Carnot comum não deu certo.