Home » Articole » Articole » Știință » Fizica » Termodinamica » Frigidere, aer condiționat, și pompe de căldură

Frigidere, aer condiționat, și pompe de căldură

postat în: Termodinamica 0

Ciclurile pe care le-am folosit pentru a descrie motorul în secțiunea precedentă sunt toate reversibile, astfel încât fiecare secvență de pași poate fi efectuată la fel de ușor în direcția opusă. În acest caz, motorul este cunoscut sub numele de frigider sau pompă de căldură, în funcție de ceea ce se concentrează: căldura îndepărtată din rezervorul rece sau căldura din rezervorul cald. Atât frigiderul, cât și pompa de căldură, este un motor care funcționează în sens invers. Pentru un frigider, accentul se pune pe eliminarea căldurii dintr-o anumită zonă. Pentru o pompă de căldură, accentul se pune pe evacuarea căldurii într-o anumită zonă.

Luăm în considerare mai întâi un frigider (Figura 4.6). Scopul acestui motor este de a elimina căldura din rezervorul de răcit, care este spațiul din interiorul frigiderului pentru un frigider de uz casnic real sau spațiul din interiorul unei clădiri pentru o unitate de aer condiționat.

Frigidere, aer condiționat, și pompe de căldurăFigura 4.6 O reprezentare schematică a unui frigider (sau a unei pompe de căldură). Săgeata de lucru mecanic (W) indică lucrul mecanic care este introdus în sistem.

Un frigider (sau pompă de căldură) absoarbe căldura Qc din rezervorul rece la temperatura Kelvin Tc și elimină căldura Qh în rezervorul fierbinte la temperatura Kelvin Th, în timp ce lucrul mecanic W este efectuat asupra substanței de lucru a motorului, așa cum este indicat de săgeata îndreptată spre sistemul din figură. Un frigider de uz casnic elimină căldura din alimentele din el în timp ce eliberează căldură în aerul din jur. Lucrul mecanic necesar, pentru care plătim în factura de energie electrică, este efectuată de motorul care deplasează un lichid de răcire prin bobine. Un desen schematic al unui frigider de uz casnic este dată în Figura 4.7.

FrigiderFigura 4.7 O diagramă schematică a unui frigider de uz casnic. Un lichid de răcire cu o temperatură de fierbere sub punctul de îngheț al apei este trimis prin ciclu (în sensul acelor de ceasornic în această diagramă). Lichidul de răcire extrage căldura din frigider de la evaporator, determinând vaporizarea lichidului de răcire. Apoi este comprimat și trimis prin condensator, unde evacuează căldura spre exterior.

Eficacitatea sau coeficientul de performanță KR al unui frigider este măsurat prin căldura îndepărtată din rezervorul rece împărțită la lucrul mecanic efectuat de substanța de lucru ciclu cu ciclu:

(4.3)   KR = Qc/W = Qc/(Qh – Qc).

 

Rețineți că am folosit condiția de conservare a energiei, W = Qh − Qc, în etapa finală a acestei expresii.

Eficacitatea sau coeficientul de performanță KP al unei pompe de căldură se măsoară prin căldura evacuată în rezervorul fierbinte împărțită la lucrul mecanic efectuat motorului pe substanța de lucru ciclul cu ciclu:

(4.4)   KP = Qh/W = Qh/(Qh − Qc).

 

Încă o dată, folosim condiția de conservare a energiei W = Qh − Qc pentru a obține forma finală a acestei expresii.

Sursa: University Physics (OpenStax), acces gratuit sub licență CC BY 4.0. Traducere de Nicolae Sfetcu. © 2024 MultiMedia Publishing, Fizica, Vol. 1-3

Fizica fenomenologică - Compendiu - Volumul 2
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 2

Descoperă universul fizicii printr-o perspectivă fenomenologică captivantă!

Nu a fost votat 47.84 lei167.60 lei Selectează opțiunile Acest produs are mai multe variații. Opțiunile pot fi alese în pagina produsului.
Fizica fenomenologică - Compendiu - Volumul 1
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 1

O explorare cuprinzătoare a fizicii, combinând perspective teoretice cu fenomene din lumea reală.

Nu a fost votat 47.84 lei167.60 lei Selectează opțiunile Acest produs are mai multe variații. Opțiunile pot fi alese în pagina produsului.
Căldura - Termodinamica fenomenologică
Căldura – Termodinamica fenomenologică

O incursiune profundă în lumea fascinantă a termodinamicii, explorând conceptele fundamentale ale căldurii și temperaturii.

Nu a fost votat 19.11 lei Selectează opțiunile Acest produs are mai multe variații. Opțiunile pot fi alese în pagina produsului.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *