Номер 525, страница 72, часть 1 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Парфентьева

Часть 1. 10 класс. Молекулярная физика. Тепловые явления. Основы термодинамики. Тепловые двигатели - номер 525, страница 72.

Условие.

525. [446] Можно ли, открыв дверцу работающего холодильника, охладить воздух в комнате?

Решение.

Нет, открыв дверцу работающего холодильника, охладить воздух в комнате невозможно. Наоборот, воздух в комнате будет постепенно нагреваться.

Холодильник работает по принципу теплового насоса: он переносит теплоту из своей внутренней камеры (холодного тела) во внешнюю среду (горячее тело), которой в данном случае является комната. Теплота отводится через радиатор-конденсатор, расположенный на задней стенке холодильника.

Для переноса теплоты от более холодного тела (внутри камеры) к более горячему (воздух в комнате) компрессор холодильника должен совершить работу $\text{A}$. Эта работа совершается за счет потребления электроэнергии. Согласно первому закону термодинамики (закону сохранения энергии), количество теплоты $Q_{2}$, отданное радиатором в комнату, равно сумме количества теплоты $Q_{1}$, забранной из камеры, и работы $\text{A}$, совершенной компрессором:

$Q_{2} = Q_{1} + A$

Когда дверца холодильника открыта, его охлаждающая камера и нагревающийся радиатор находятся в одном и том же замкнутом пространстве — комнате. Холодильник забирает из воздуха комнаты количество теплоты $Q_{1}$ и одновременно отдает в этот же воздух большее количество теплоты $Q_{2}$. В результате в комнате выделяется дополнительное количество теплоты, равное работе $\text{A}$, которую совершает электродвигатель компрессора. Эта работа, в конечном счете, полностью переходит в тепло.

Таким образом, работающий холодильник с открытой дверцей функционирует как нагревательный прибор, и общая температура в изолированной комнате будет повышаться.

Ответ: Нет, охладить воздух в комнате, открыв дверцу работающего холодильника, нельзя. Это приведет к нагреву воздуха в комнате.