Em uma sala fechada e isolada termicamente, uma geladeira, em funcionamento, tem, num dado instante, sua porta completamente aberta. Antes da abertura dessa porta, a temperatura da sala é maior que a do interior da geladeira. Após a abertura da porta, a temperatura da sala,
- A) diminui até que o equilíbrio térmico seja estabelecido.
- B) diminui continuamente enquanto a porta permanecer aberta.
- C) diminui inicialmente, mas, posteriormente, será maior do que quando a porta foi aberta.
- D) aumenta inicialmente, mas, posteriormente, será menor do que quando a porta foi aberta.
- E) não se altera, pois se trata de um sistema fechado e termicamente isolado.
Resposta:
A alternativa correta é letra C) diminui inicialmente, mas, posteriormente, será maior do que quando a porta foi aberta.
Inicialmente, como a temperatura do ar no interior da geladeira é menor do que a temperatura do ar da sala, a temperatura da sala diminuirá até se equilibrar com o calor do interior da geladeira, que está inicialmente com temperatura mais baixa do que a da sala.
Após atingir o equilíbrio, as temperaturas do interior da geladeira e da sala serão iguais. Devemos ainda nos lembrar do princípio de funcionamento da geladeira: ela retira calor da fonte fria (interior da geladeira) e transfere o calor para a fonte quente (exterior). A geladeira consegue fazer isso a partir do trabalho W realizado pelo motocompressor.
Q_{retirado} +W=Q_{fornecido}
Q_{fornecido} > Q_{retirado}
Com base na expressão acima, notamos que o calor transferido para o ambiente externo pela geladeira será sempre maior do que o calor retirado, em função do trabalho realizado pelo motor. Então, a tendência da temperatura no ambiente da sala será aumentar com o tempo, após inicialmente a temperatura ter baixado.
Gabarito: C
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