Física II ⇒ Lista IME/ITA ) Termodinâmica - Eficiência Relativa Tópico resolvido

[careca]

Um refrigerador possui 40% da eficiência que teria um refrigerador de Carnot trabalhando entre as mesmas duas fontes. A fonte quente está a uma temperatura de 300 K e a fria 270 K. Considerando que, sob o ponto de vista das pessoas no ambiente quente, esse aparelho é um aquecedor, qual é a sua eficiência?

Resposta

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Ef = 4,6

[Tassandro]

careca,

Para o refrigerador de Carnot (sendo que o índice 1 se refere à fonte quente e 2, à fria):
[tex3]K_p=e=\frac{T_2}{T_1-T_2}=9[/tex3]

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[tex3]K_p=e=\frac{T_2}{T_1-T_2}=9[/tex3]

Como o refrigerador tem 40% dessa eficiência:
[tex3]K_R=0,4\cdot9=3,6[/tex3]

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[tex3]K_R=0,4\cdot9=3,6[/tex3]

Agora, atente ao detalhe que para as pessoas no ambiente quente, o refrigerador atua como uma aquecedor.
Logo, a sua eficiência será dada por [tex3]K_A=\frac{|Q_1|}{|W|}[/tex3]

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[tex3]K_A=\frac{|Q_1|}{|W|}[/tex3]

Todavia, sabendo que, pelo refrigerador, [tex3]|Q_2|+|W|=|Q_1|[/tex3]

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[tex3]|Q_2|+|W|=|Q_1|[/tex3]

e que [tex3]K_R=\frac{|Q_2|}{|W|}[/tex3]

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[tex3]K_R=\frac{|Q_2|}{|W|}[/tex3]

, é fácil ver que [tex3]K_A=K_R+1[/tex3]

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[tex3]K_A=K_R+1[/tex3]

Finalmente, [tex3]K_A=3,6+1=4,6[/tex3]

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[tex3]K_A=3,6+1=4,6[/tex3]