Μια θερμική μηχανή Carnot C1, προσλαμβάνει θερμότητα από μια δεξαμενή θερμοκρασίας θh1 = 7270C με ρυθμό Ph1 = 6kW και αποβάλλει θερμότητα στο περιβάλλον, που έχει θερμοκρασία Τc1 = 300K. Η μηχανική ισχύς που παράγει η θερμική μηχανή χρησιμοποιείται για να τροφοδοτήσει ένα ψυγείο Carnot C2 . Τι κάνει το ψυγείο; Αφαιρεί θερμότητα από το χώρο ψύξης ο οποίος έχει έτσι θερμοκρασία θc2 = -130C και την αποβάλλει στο περιβάλλον που έχει θερμοκρασία Τh2 = 300K. Αφού σχεδιάσετε τις δυο μηχανές, υπολογίστε:
α) Την απόδοση της θερμικής μηχανής C1 και τη μηχανική ισχύ P1, που προσφέρει στο ψυγείο.
β) Ποιος είναι ο συντελεστής λειτουργίας του ψυγείου C2.
γ) Το ρυθμό με τον οποίο αφαιρείται θερμότητα από το χώρο ψύξης στην C2.
δ) Το ρυθμό με τον οποίο αποβάλλεται θερμότητα στο περιβάλλον από το ψυγείο C2.
ε) Το συνολικό ρυθμό αποβολής θερμότητας στο περιβάλλον του συστήματος των δυο μηχανών.
Γιατί ψυγείο; Είναι εκτός ύλης; Μια άποψη στο σχόλιο …
Καλημέρα Ανδρέα.
Δεν ξέρω αν τα νέα μέτρα επιτρέπουν την μελέτη ψυκτικής μηχανής, αλλά κουτσουρέψαμε το 2ο νόμο αφαιρώντας την εντροπία, αν κοπούν και οι ψηκτικές, τότε κινδυνεύουμε να μας σερβίρουν αλιάδα :-), όπως λέμε την σκορδαλιά, χωρίς σκόρδο!
Πολύ την χάρηκα την ανάρτηση και όχι μόνο, επειδή κάποιος διδάσκει και ανεβάζει.. Θερμοδυναμική…
Να είσαι καλά!
Καλησπέρα Διονύση. Σε ευχαριστώ για τα καλά λόγια. Είναι κρίμα να μην έχουμε χρόνο – με το θεωρητικό δίωρο του προγράμματος – να παρουσιάσουμε στα παιδιά τη Θερμοδυναμική όπως θα έπρεπε. Με τα Cv και τα Cp της, τους βαθμούς ελευθερίας, αλλά και την εντροπία. Αλιάδα χωρίς σκόρδο αλλά και πατάτα σε σκόνη…
Οι θερμικές μηχανές κυριαρχούν στις μετακινήσεις μας, τα σπίτα έχουν ψυγεία και κλιματιστικά και εμείς έχουμε εκτός ύλης τους κύκλους Otto και Diesel…