Номер 3, страница 133, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 3. Тепловые двигатели. Параграф 34. Тепловые машины и экология. Повторим изученное - номер 3, страница 133.

Условие.

• На чём основан принцип работы холодильника?

Решение.

Решение

Принцип работы холодильника основан на втором законе термодинамики и физическом явлении поглощения теплоты при испарении жидкости. Холодильник представляет собой тепловую машину, которая переносит тепло от более холодного тела (внутренней камеры) к более горячему (окружающей среде), совершая при этом работу.

Этот процесс осуществляется с помощью специального вещества – хладагента (например, фреона), который циркулирует по замкнутой системе и претерпевает фазовые переходы из жидкого состояния в газообразное и обратно. Цикл работы холодильника состоит из четырех основных этапов:

1. Сжатие. Компрессор сжимает газообразный хладагент, повышая его давление и температуру. На этом этапе совершается работа за счет потребления электроэнергии.

2. Конденсация. Горячий газ под высоким давлением поступает в конденсатор (радиатор на задней стенке холодильника). Здесь он отдает тепло в окружающую среду, охлаждается и конденсируется, превращаясь в жидкость.

3. Дросселирование (расширение). Жидкий хладагент под высоким давлением проходит через узкое отверстие – капиллярную трубку. Его давление и температура резко падают. Часть жидкости при этом мгновенно испаряется, что приводит к дополнительному охлаждению смеси.

4. Испарение. Холодная смесь жидкости и газа поступает в испаритель, расположенный внутри холодильной камеры. Здесь жидкий хладагент кипит (испаряется) при низкой температуре, активно поглощая тепло из внутренней камеры холодильника и от продуктов. После испарения хладагент в виде газа низкого давления возвращается в компрессор, и цикл повторяется.

Таким образом, ключевым физическим явлением является поглощение большого количества теплоты веществом при его испарении. Заставляя хладагент испаряться внутри холодильника и конденсироваться снаружи, система эффективно "выкачивает" тепло из холодильной камеры наружу.

Ответ: Принцип работы холодильника основан на переносе тепла из его внутренней камеры во внешнюю среду за счет фазовых переходов (испарения и конденсации) рабочего вещества – хладагента. При испарении внутри камеры хладагент поглощает тепло, а при конденсации снаружи – отдает его в окружающее пространство. Этот процесс возможен благодаря работе компрессора, который совершает работу над хладагентом.