Um refrigerador doméstico retira calor de seu interior e o transfere para o ambiente externo, consumindo…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um refrigerador doméstico retira calor de seu interior e o transfere para o ambiente externo, consumindo energia elétrica. Em um dia quente, sua eficiência parece diminuir quando a porta é aberta várias vezes. a) Explique, com base na Termodinâmica, por que o refrigerador precisa de energia elétrica para funcionar. b) Descreva o sentido espontâneo do fluxo de calor e por que o aparelho realiza um processo contrário a esse sentido. c) Justifique por que abrir a porta repetidamente dificulta o funcionamento do refrigerador.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
O refrigerador precisa de energia elétrica porque ele não realiza espontaneamente a transferência de calor do interior mais frio para o exterior mais quente. Para que esse transporte ocorra, o aparelho precisa realizar trabalho, fornecido pela eletricidade, acionando o compressor. Espontaneamente, o calor flui do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura. O refrigerador promove o processo inverso, retirando calor de uma região fria e entregando-o a uma região mais quente, o que exige gasto de energia. Ao abrir a porta repetidamente, entra ar quente do ambiente para dentro do refrigerador. Assim, aumenta a quantidade de calor a ser retirada do interior, forçando o aparelho a trabalhar mais e reduzindo sua eficiência prática no dia a dia.
Explicação
A resposta explica que o refrigerador é uma máquina térmica em sentido inverso e que a energia elétrica é necessária para vencer o fluxo natural de calor.
Raio-X da questão
Transferência de calor contra o gradiente
Aplicar a 2ª lei da
Primeira lei da Termodinâmica · Fluxo espontâneo de calor
Refrigerador como máquina térmica
Dizer que o frio sai do refrigerador ou confundir eficiência com potência
Consumo de energia
Pensamento crítico
Eletrodoméstico do c
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