Santa Marcelina 2017 — questão 56 de Física
Enunciado em texto
A figura mostra o esquema de um motor térmico acoplado a um refrigerador, em que τ é a energia útil transferida do motor ao refrigerador.
[Figura: à esquerda, o motor: 600 kJ saem do reservatório quente e entram no motor, e uma seta desce do motor ao reservatório frio. Uma seta horizontal, τ, vai do motor ao refrigerador. À direita, o refrigerador: 300 kJ saem do reservatório frio e entram no refrigerador, e uma seta Q sobe do refrigerador ao reservatório quente.]
Sabendo que o motor funciona com rendimento de 40%, a energia Q descarregada no reservatório quente do refrigerador é
(A) 590 kJ.
(B) 640 kJ.
(C) 480 kJ.
(D) 610 kJ.
(E) 540 kJ.
(Enunciado e figura: Vestibular Santa Marcelina 2017 (1º semestre) — FASM/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade Santa Marcelina (FASM) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: quanto calor o refrigerador joga no reservatório quente.
Passo 1 — o trabalho do motor. Rendimento é a fração do calor recebido que vira trabalho:
Passo 2 — balanço de energia no refrigerador. O refrigerador recebe 300 kJ do reservatório frio e 240 kJ de trabalho; como opera em ciclo, tudo isso sai para o reservatório quente:
⚠️ A armadilha: usar como trabalho o calor que o motor rejeita (60% de 600 = 360 kJ). Aí sai 660 kJ, que não está nas alternativas. O que vai para o refrigerador é a energia útil, os 40%.
A ideia em uma frase: num refrigerador, o calor entregue à fonte quente é a soma do calor retirado da fonte fria com o trabalho recebido.
Resposta: alternativa E (540 kJ).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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