Kylskåp. Hur fungerar en kylmaskin?

I våra studier såg vi det termisk maskin är vilken enhet som hela tiden omvandlar värme till användbart arbete, med hjälp av en vätska, kallad a arbetsvätska, som genomgår cykliska omvandlingar mellan två återstående temperaturer konstanter. I en termisk maskin är sålunda den varma källan och den kalla källan system som utbyter värme utan att ändra temperaturen i små tidsintervall.

På samma sätt som vi stöter på termiska maskiner i vårt dagliga liv kommer vi också över kylmaskiner (eller värmepumpar). Exempel: kylskåp, frysar och kylskåp. I dessa maskiner utsätts arbetsvätskan för en cykel moturs så att den tar bort en viss mängd värme (Q2) från den kalla källan; och avger värme (Q1) till den heta källan. Vi vet att denna överföring av värme från den kalla källan till den heta källan inte är spontan, eftersom den utförs genom externt arbete. Därför bryter det inte Clausius uttalande om termodynamikens andra lag.

Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)

Bara för att komma ihåg, Clausius uttalande

säger att det är omöjligt att bygga en enhet som, som arbetar på en termodynamisk cykel, helt omvandlar den mottagna värmen till arbete.

Diagrammet som visas i figuren nedan representerar schematiskt en kylmaskin där arbetet omvandlas till värme.

Driftsschema för en kylmaskin

Ett hushållskylskåp är till exempel en kylmaskin där kylkällan är frysen, den heta källan är miljön och arbetet utförs av kompressorn.

DE effektivitet (e) i en kylmaskin är förhållandet mellan mängden värme som avlägsnats från den kalla källan (Q2) och det externa arbete (T) som krävs för denna överföring. Sedan:


Av Domitiano Marques
Examen i fysik

Vill du hänvisa till texten i en skola eller ett akademiskt arbete? Se:

SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Kylmaskiner"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/maquinas-frigorificas.htm. Åtkomst den 27 juni 2021.

Fysik och talterapi

Fysik och talterapi

Fysikundervisningen tillämpas på flera områden. Att förstå olika fenomen möjliggör tekniska frams...

read more
Vågpolarisering. Studie av vågpolarisering

Vågpolarisering. Studie av vågpolarisering

Vågpolarisering är fenomenet där en tvärgående våg, som vibrerar i olika riktningar, har en av si...

read more
Periodisk våg och dess ekvation. Ekvation av en periodisk våg

Periodisk våg och dess ekvation. Ekvation av en periodisk våg

I vågstudier definierar vi periodiska vågor som vågorna som genereras av oscillerande källor, de...

read more