[FAAP - SP] Maquina frigorífica

por **Al.Henrique** Ter 31 Jul 2012, 18:13

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. Adimitindo-se que a temperatura da sala em que se encontra o refrigerador permaneça em 39 ºC, determine o trabalho necessário para o referido congelamento.

Gabarito :

Spoiler:

Amigos,

Mais uma questão que não estou conseguindo assimilar os dados.

Agradeço toda a ajuda Very Happy

por **hygorvv** Ter 31 Jul 2012, 23:41

n=Qf/W
n=m.L/W
W=m.L/n (i)

Mas, n=Tf/(Tq-Tf)
n=273/39=7
n/7=7/7=1

substituindo as informações em (i)

Logo
W=2.10^5.8.10/1
W=1,6.10^7cal

Espero que te ajude.

por **[Planck]³** Qua 01 Ago 2012, 11:36

Hygorvv,

a fórmula de rendimento não é dada por potência útil (que no caso é o trabalho feito pela máquina térmica) sobre potência total (que no caso é a quantidade de calor fornecida pelo ambiente externo) ??? Logo, seria n=W/Qf, onde Qf é a quantidade de calor latente ???

Meu raciocínio:

W=n.Q => W=1/7.ncarnot .m.L => W=1/7.(1-T2/T1).200.10³.(-80) => W=1/7(1-273/312).(-160.10⁵) => W=2,85.10⁵ cal

Alguém poderia me indicar onde errei...Tendo em vista que tenho certeza da fórmula do rendimento... :scratch: :scratch: :scratch: :scratch: :scratch: :scratch:

por **hygorvv** Qua 01 Ago 2012, 12:59

Na verdade, é uma máquina frigorífica, o rendimento (que neste caso, é a eficiência) é diferente.
Ela é dada pela razão entre a quantidade de energia retirada e o trabalho realizado.

n=Qf/W

O raciocínio segue igual para a eficiência máxima. Veja:
Qf/Tf=Qq/Tq
Qf/Qq=Tf/Tq

n=Qf/W
Mas, Qq=W+Qf
W=Qq-Qf
Qq=Qf.Tq/Tf
Substituindo
W=Qf(Tq/Tf-1)
Substituindo
n=Qf/Qf(Tq-Tf/Tf)
n=Tf/(Tq-Tf) (que é fórmula da eficiência máxima de um refrigerador).

Espero que ajude.

por **Iago6** Qua 01 Ago 2012, 13:02

por **Al.Henrique** Qua 01 Ago 2012, 15:24

hygorvv escreveu:n=Qf/W
n=m.L/W
W=m.L/n (i)

Mas, n=Tf/(Tq-Tf)
n=273/39=7
n/7=7/7=1

substituindo as informações em (i)

Logo
W=2.10^5.8.10/1
W=1,6.10^7cal

Espero que te ajude.

hygorvv,

Mais uma vez, obrigado Very Happy

Realmente, não havia pensado em η = mL / Շ

por **[Planck]³** Qui 02 Ago 2012, 10:20

Entendi, hygorvv. Muito Obrigado. Eficiência de fato é diferente de rendimento. Não havia percebido isso. Abraços. Very Happy

por Liliana Rodrigues Qui 07 Set 2017, 12:14

Ressuscitando o tópico, também estou com dúvida na parte do rendimento.
Eu entendi que o rendimento de um refrigerador é diferente, sendo N= Qfrio/W, mas no enunciado diz "utilizando um refrigerador cuja eficiência seja igual a 1/7 da eficiência do refrigerador ideal de Carnot", então pra calcular o rendimento de Carnot, por que não pode ser N=Tquente-Tfria/Tquente = 312-273/312= 1/8, e então fazer 1/8*1/7=Qfrio/W ??

por Oinsanus Qui 01 Dez 2022, 04:33

Ressuscitando mais uma vez o tópico:

O ciclo de Carnot foi idealizado como uma forma de gerar o maior trabalho possível, considerando a perda de calor em um sistema. De acordo com ele, as transformações de um ciclo que variam entrem adiabáticas e isotérmicas proporcionam um melhor aproveitamento do calor.
Sendo possível associar calor e temperatura

Qf/Qq = Tf/Tq

Essa associação é feita pois o calor é recebido e cedido durante as transformações isotérmicas

Tratando-se de um congelador, uma máquina que realizar o processo contrário do que vemos normalmente, sendo necessária a realização de um trabalho.

Qq = W + Qf

O calor que cedido para o meio externo é o calor quente (é possível notar isso ao colocar a mão próxima da grade que fica atrás da geladeira)

Tendo isso em vista, sabemos que a máquina em questão trabalha com a eficiência e não com o rendimento, já que o valor recebido é usado junto ao trabalho para geração do calor quente.

e = Qf/W
e = Qf/Qq - Qf

Tf/Tq = Qf/Qq

e = Tf/ Tq - Tf