Uma maquina de Carnot opera entre uma

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Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES 
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Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996. Cap. 22 – Entropia e a Segunda Lei da Termodinâmica 
1 
 
 
HALLIDAY, RESNICK, WALKER, FUNDAMENTOS DE FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE 
JANEIRO, 1996. 
 
 
FÍSICA 2 
 
 
CAPÍTULO 22 - ENTROPIA E A SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA 
 
17. (a) Uma máquina de Carnot opera entre uma fonte quente a 320 K e uma fria a 260 K. Se ela 
absorve 500 J de calor por ciclo na fonte quente, quanto trabalho por ciclo realiza? (b) Se a 
mesma máquina, trabalhando em sentido contrário, funciona como um refrigerador entre as 
mesmas fontes térmicas, quanto trabalho por ciclo deve ser fornecido para remover 1.000 J de 
calor da fonte fria? 
 (Pág. 258) 
Solução. 
(a) O trabalho W pode ser obtido por manipulação da eficiência (eCar) da máquina de Carnot: 
 Car
Q F
Q Q
T T W
e
T Q
−
= = 
 
( ) ( ) ( ) ( )
( )
320 K 260 K 500 J
93,75 J
320 K
Q F Q
Q
T T Q
W
T
− −  = = = 
 94 JW ≈ 
(b) No caso do refrigerador de Carnot, podemos resolver de forma semelhante, só que usando o 
coeficiente de performance de Carnot (KCar): 
 Car
FF
Q F
QTK
T T W
= =
−
 
 
( ) ( ) ( ) ( )
( )
320 K 260 K 1.000 J
230,7692 J
320 K
Q F F
F
T T Q
W
T
− −  = = =  
 230 JW ≈ 
 
	Solução.