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Questão FC277613

Na geladeira doméstica, o fluido de trabalho (fréon) opera em ciclos, transportando energia térmica. A figura a seguir ilustra de forma simplificada as trocas de calor envolvidas n

Termologia

CEBRASPE (CESPE) · 2019

Na geladeira doméstica, o fluido de trabalho (fréon) opera em ciclos, transportando energia térmica. A figura a seguir ilustra de forma simplificada as trocas de calor envolvidas no funcionamento de uma geladeira. Na saída para a parte externa, o fréon é comprimido, recebe energia na forma de trabalho (W) e atinge uma temperatura elevada. Na serpentina, o fréon libera calor para o ambiente (Qamb) e, ao retornar para o interior, sofre uma expansão rápida, com grande queda de temperatura. Dessa maneira, o fréon torna-se capaz de retirar calor do interior da geladeira (Qint) antes de retornar ao compressor, realizando, assim, um ciclo completo.

 

 

No processo de funcionamento de uma geladeira,

  1. a temperatura média do ambiente externo à geladeira diminuirá se sua porta permanecer aberta.
  2. a variação da energia em seu interior é diferente de zero em um ciclo completo.
  3. a quantidade de calor Qamb é superior à quantidade de calor Qint.
  4. a quantidade de calor Qamb é igual à quantidade de trabalho W.
  5. o calor flui espontaneamente de seu interior para o exterior.
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Gabarito

Certo

Comentário do professor

Em uma geladeira em regime estacionário, o fluido realiza ciclos contínuos, de modo que a variação líquida de energia interna do refrigerante em um ciclo é nula.

Pela primeira lei da termodinâmica aplicada ao ciclo completo temos: \(Q_{amb}=Q_{int}+W\), onde Qamb é o calor rejeitado ao ambiente, Qint o calor retirado do interior e W o trabalho fornecido pelo compressor.

Como o compressor fornece trabalho positivo (W>0), a soma \(Q_{int}+W\) é maior que \(Q_{int}\) isoladamente, portanto \(Q_{amb}>Q_{int}\).

Fisicamente, o compressor eleva pressão e temperatura do fluido, permitindo que ele libere ao ambiente não só o calor extraído do interior, mas também a energia fornecida pelo trabalho.

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