Номер 1, страница 77, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 5. Тепловые машины. Параграф 30. Холодильные машины - номер 1, страница 77.

Условие.

1. Можно ли считать работающий в комнате бытовой холодильник обогревателем этой комнаты? Ответ объясните.

Решение.

1. Да, работающий в комнате бытовой холодильник фактически является обогревателем этой комнаты. Это следует из законов термодинамики.

Холодильник — это тепловой насос. Его основная задача — отводить тепло из внутреннего пространства (холодильной камеры) и переносить его во внешнюю среду (в комнату). Процесс происходит следующим образом:

1. Хладагент забирает теплоту $Q_C$ изнутри холодильника, охлаждая его.

2. Компрессор, работающий от электросети, совершает работу $\text{A}$ над хладагентом, сжимая его и повышая его температуру.

3. На задней стенке холодильника (в конденсаторе-радиаторе) горячий хладагент отдает в комнату количество теплоты $Q_H$.

Согласно закону сохранения энергии (первому началу термодинамики), количество теплоты, отданное в комнату, равно сумме тепла, забранного из камеры, и работы, совершённой компрессором:

$Q_H = Q_C + A$

Поскольку и холодильная камера, из которой тепло забирается, и радиатор, который тепло отдает, находятся в одной и той же комнате, то общий тепловой баланс для комнаты будет определяться разницей между отданным и полученным теплом. Однако тепло $Q_C$ забирается не из комнаты как таковой, а из изолированного объема внутри нее. Вся система «холодильник» находится в комнате. Электрическая энергия, потребляемая холодильником для совершения работы $\text{A}$, в конечном счете полностью переходит в тепло и рассеивается в комнате. Таким образом, холодильник выделяет в окружающее пространство (комнату) больше тепловой энергии, чем поглощает из своего внутреннего объема. В результате температура в комнате будет медленно повышаться.

Ответ: Да, можно. Работающий холодильник выделяет в комнату больше тепла, чем забирает из своей камеры. Количество выделяемой теплоты равно энергии, потребляемой им из электрической сети, поэтому он нагревает воздух в комнате.