2021-06-14
Какую минимальную мощность должен потреблять мотор морозильника, работающего по циклу Карно, в камере которого поддерживается температура $t_{1} = -23^{ \circ} С$, если в нее через стенки поступает $Q = 0,1 МДж$ тепла за время $\tau = 1 ч$? Температура радиатора морозильника $t_{2} = 57^{ \circ} С$, а КПД мотора $\eta_{м} = 0,8$.
Решение:
По условию задачи морозильник работает по циклу Карно. В школьном курсе обычно не анализируется работа холодильных тепловых машин, а рассматриваются лишь тепловые двигатели. Однако, поскольку цикл Карно является обратимым, соотношения между совершаемой рабочим веществом работой, потребляемым от нагревателя и передаваемым холодильнику теплом не должны изменяться при изменении направления прохождения цикла.Отсюда легко найти искомую минимальную мощность мотора:
$N = \frac{Q(T_{2} - T_{1} )}{ \tau T_{1} \eta_{н} } \approx 11 Вт$.