Номер 4, страница 132, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 3. Тепловые двигатели. Параграф 33. Холодильные машины. Вопросы и задания - номер 4, страница 132.

Условие.

4. В зимнее время холодильник выставили на открытый балкон. Возможна ли при этом экономия электроэнергии?

Решение.

Ответ на этот вопрос неоднозначен. С одной стороны, с точки зрения физики, экономия электроэнергии возможна. С другой стороны, на практике эксплуатация холодильника в таких условиях может привести к его поломке и порче продуктов.

Теоретическая возможность экономии

Холодильник работает по принципу теплового насоса: он забирает тепло из внутренней камеры и отдает его в окружающую среду через радиатор-конденсатор (обычно расположенный на задней стенке). Электрическая энергия расходуется в основном на работу компрессора, который сжимает хладагент. Эффективность отвода тепла от радиатора зависит от разницы температур между ним и окружающим воздухом. Чем холоднее воздух, тем быстрее и легче отдается тепло. Следовательно, на холодном балконе компрессору потребуется меньше времени и усилий для охлаждения хладагента до нужной температуры. Он будет включаться реже и работать короче, что приведет к снижению потребления электроэнергии.

Практические проблемы и риски

Несмотря на теоретическую выгоду, выставлять холодильник на балкон зимой не рекомендуется по нескольким причинам:

1. Неправильная работа термостата и разморозка морозильной камеры. В большинстве бытовых холодильников (особенно старых моделей) используется один компрессор и один термостат, который находится в холодильной камере, а не в морозильной. Если температура на балконе опустится до +2…+5 °C, то холодильное отделение будет охлаждаться само по себе, и термостат не будет давать команду на включение компрессора. В результате компрессор не будет работать, и морозильная камера, которой нужна температура около –18 °C, постепенно нагреется до температуры окружающего воздуха и разморозится. Все замороженные продукты испортятся.

2. Загустевание масла в компрессоре. Холодильники рассчитаны на эксплуатацию в определенных температурных условиях (так называемый климатический класс, который указывается в инструкции). При отрицательных или близких к нулю температурах масло в компрессоре становится слишком вязким. При попытке запуска компрессор испытывает повышенные нагрузки, что приводит к его ускоренному износу и может закончиться дорогостоящей поломкой.

3. Свойства хладагента. Работа холодильного агрегата основана на циклах испарения и конденсации хладагента при определенных давлениях. Низкая температура окружающей среды может привести к тому, что давление в системе упадет ниже необходимого для нормальной работы, и холодильник просто перестанет морозить.

Ответ: Теоретически, экономия электроэнергии возможна, так как в холодной среде компрессору легче отводить тепло, и он будет работать меньше. Однако на практике выносить холодильник на открытый балкон зимой нельзя. Это нарушает условия эксплуатации прибора и с высокой вероятностью приведет к разморозке морозильной камеры, порче продуктов и поломке компрессора, что сделает любую возможную экономию бессмысленной.