Pergunta:
Um refrigerador retira 40 cal do congelador em cada ciclo do gás que utiliza. Nesse processo, o local onde o refrigerador está instalado recebe 200 J a cada ciclo. Considere 1 cal = 4 J. Qual é a eficiência dessa máquina térmica?
A eficiência dessa máquina térmica é de 25%.
Conversão de Calorias para Joules:
Convertendo a quantidade de calor retirada [tex](\(40 \, \text{cal}\))[/tex] para joules [tex](\(40 \, \text{cal} \times 4 \, \text{J/cal}\))[/tex], temos [tex]\(Q_h = 160 \, \text{J}\).[/tex]
Eficiência da Máquina Térmica:
A eficiência da máquina térmica é dada por \(η = \frac{W}{Q_h}\).
Trabalho Realizado:
O trabalho realizado é a diferença entre o calor retirado e o calor recebido pelo ambiente: [tex]\(W = Q_h – Q_c = 160 \, \text{J} – 200 \, \text{J} = -40 \, \text{J}\)[/tex], onde [tex]\(Q_c\)[/tex] é o calor cedido ao ambiente.
Cálculo da Eficiência:
Substituindo [tex]\(W = -40 \, \text{J}\) e \(Q_h = 160 \, \text{J}\)[/tex] na fórmula de eficiência, obtemos [tex]\(η = \frac{-40}{160} = -0,25\)[/tex].
Resultado Final:
A eficiência é de – 0,25, mas, em termos percentuais, isso é [tex]\(η = \frac{-40}{160} = -0,25[/tex]). No entanto, eficiência é frequentemente expressa como um valor positivo, então a eficiência é considerada como 25%, indicando que 25% do calor retirado é convertido em trabalho útil.
#SPJ1
