Carnot

Relembre as definições de rendimento "n" de um motor e de coeficiente "k" de desempenho de um refrigerador. A partir daí:
a) para um refrigerador de Carnot, calcule "k" em função das temperaturas das fontes frias e quentes, T_1  e T_2, respectivamente. Discuta como esse coeficiente depende da temperatura externa;
b) compare o rendimento de um motor de Carnot com o desempenho de um refrigerador obtido do motor de Carnot pela reversão dos processos;
c) em um refrigerador doméstico, o coeficiente "k" de desempenho é 40% do ideal e o motor fornece uma potência de 220W. A temperatura do congelador é de -13°C, suponha a temperatura ambiente de 27°C. Qual a quantidade de calor removida do congelador, em 15 minutos de funcionamento do motor? Que quantidade de gelo ele permitiria formar, partindo da água a uma temperatura de 0°C (o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g)?

Vou tentar fazer, vê se concorda comigo...

a) O desempenho do refrigerador é . Lembrando que T₂ é a temperatura externa.

b) O rendimento de uma maquina térmica de carnot é exatamente o inverso do desempenho de um refrigerador operando no mesmo ciclo. Porque o rendimento é dado por

c)O desempenho desse motor ideal seria . Como é apenas 40%, dá 3.

A potência desse motor, ou seja, o trabalho desempenhado por segundo, é de 220J/s . Consequentemente o W realizado em 15min é 198kJ.
Como o rendimento da máquina é 3, então



O calor removido é 594kJ em 15min.

198000= mL       1cal=4,186J
47300=80m
m=590g