Questão de Ciências da Natureza e suas Tecnologias #019e5c0d
A invenção da geladeira proporcionou uma revolução no aproveitamento dos alimentos, ao permitir que fossem armazenados e transportados por longos períodos. A figura apresentada ilustra o processo cíclico de funcionamento de uma geladeira, em que um gás no interior de uma tubulação é forçado a circular entre o congelador e a parte externa da geladeira. É por meio dos processos de compressão, que ocorre na parte externa, e de expansão, que ocorre na parte interna, que o gás proporciona a troca de calor entre o interior e o exterior da geladeira.
Nos processos de transformação de energia envolvidos no funcionamento da geladeira,
a expansão do gás é um processo que cede a energia necessária ao resfriamento da parte interna da geladeira.
o calor flui de forma não-espontânea da parte mais fria, no interior, para a mais quente, no exterior da geladeira.
a quantidade de calor cedida ao meio externo é igual ao calor retirado da geladeira.
a eficiência é tanto maior quanto menos isolado termicamente do ambiente externo for o seu compartimento interno.
a energia retirada do interior pode ser devolvida à geladeira abrindo-se a sua porta, o que reduz seu consumo de energia.
Explicação Oficial / Explicações da Comunidade
A alternativa correta afirma que o calor flui de forma não-espontânea da parte mais fria (interior) para a mais quente (exterior). Isso está de acordo com o funcionamento de um refrigerador, que é uma máquina térmica que opera em ciclo, transferindo calor de uma fonte fria para uma fonte quente com auxílio de trabalho externo. Esse processo é não-espontâneo, pois contraria o fluxo natural do calor (do quente para o frio).
A alternativa que afirma que a expansão do gás cede a energia necessária ao resfriamento está incorreta, pois na expansão o gás absorve calor do interior, resfriando-o. A alternativa que diz que a quantidade de calor cedida ao meio externo é igual ao calor retirado está errada, pois, pela primeira lei da termodinâmica, o calor rejeitado para o exterior é igual ao calor retirado do interior mais o trabalho realizado pelo compressor. A alternativa que relaciona eficiência com isolamento térmico está incorreta, pois um bom isolamento reduz as perdas e aumenta a eficiência. A alternativa que sugere que abrir a porta devolve energia e reduz o consumo é falsa, pois abrir a porta permite a entrada de calor do ambiente, aumentando o trabalho necessário para manter o resfriamento, elevando o consumo de energia.