Questão 39 do ENEM 2009 — Física
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.
Disponível em: http://home.howstuffworks.com. Acesso em: 19 out. 2008 (adaptado).
Nos processos de transformação de energia envolvidos no funcionamento da geladeira,
Resolução comentada
Espontaneamente, o calor sempre flui do corpo mais quente para o mais frio. Na geladeira ocorre o inverso — o calor sai do interior frio para o exterior quente — e isso só é possível com o trabalho do compressor sobre o gás: o calor flui de forma não espontânea do interior frio para o exterior quente, exatamente o que a segunda lei da termodinâmica exige: esse fluxo invertido só acontece à custa de trabalho realizado sobre o sistema.
A ideia de que a quantidade de calor cedida ao meio externo seria igual ao calor retirado da geladeira viola a conservação de energia: o calor cedido ao ambiente é maior que o retirado do interior, pois inclui também o trabalho realizado pelo compressor.