Segunda lei termodinâmica

Vimos, através da segunda lei da termodinâmica, que motores ideais (rendimento igual a 100%) não podem ser construídos. A luz dos argumentos utilizados para demonstrar essa inviabilidade, analise o funcionamento da máquina frigorífica (ou refrigeradora) perfeita representada na figura e responda: 

a) Ela viola a 1a lei da termodinâmica?
b) Essa máquina viola a 2a lei da termodinâmica?

Olá, conterrânea!

a) Vejamos a primeira lei da termodinâmica: Q = \bigtriangleup U + \tau
Como a quantidade de Calor retirada da fonte fria é igual a rejeitada para a fonte quente, temos que:\tau = Q1-Q2, Q1=Q2\therefore \tau = 0 \Rightarrow Q = \triangle U o que caracteriza uma expansão isocórica (∆V=0), portanto, não contraria a primeira lei.

b) Já a segunda lei é violada, pois teoricamente contradiz o enunciado de Clausius que diz: "O calor não flui, de forma espontânea, da região de menor temperatura para uma de maior temperatura" portanto deve-se aplicar um trabalho para que haja essa subversão na ordem, o que não ocorre, pois o trabalho é igual a zero. Matematicamente podemos enxergar da seguinte forma: \epsilon = \frac{Qfria}{\tau}, mas como o trabalho é zero, não é possível! Pois dividir por zero é uma indeterminação matemática.