Як визначити коефіцієнт корисної дії (ККД) ідеального холодильного двигуна, якому в якості охолоджуючого середовища
Як визначити коефіцієнт корисної дії (ККД) ідеального холодильного двигуна, якому в якості охолоджуючого середовища служить танучий лід, а як нагріваючого - кипляча вода? Можливі варіанти вирішення?
14.12.2023 04:45
Пояснення: Коефіцієнт корисної дії (ККД) - це величина, яка відображає ефективність роботи пристрою, у даному випадку - холодильного двигуна. Чим вище значення ККД, тим краще холодильний двигун перетворює витрачену енергію на охолодження.
Для визначення ККД потрібно обчислити відношення корисно виконаної роботи до всієї витраченої енергії. У випадку ідеального холодильного двигуна, корисна робота полягає в відбиранні тепла з охолоджуючого середовища (танучого льоду) і передачу його до нагріваючого середовища (киплячої води).
Формула для розрахунку ККД такого холодильного двигуна: ККД = (Тхол - Тнагр) / Тхол, де Тхол - температура охолоджуючого середовища (танучого льоду) і Тнагр - температура нагріваючого середовища (киплячої води).
Для отримання максимального ККД, температура охолоджуючого середовища (Тхол) має бути якомога нижчою, а температура нагріваючого середовища (Тнагр) - якомога вищою.
Приклад використання:
Якщо температура танучого льоду становить -10°C, а температура киплячої води - 100°C, то ККД буде: = (-10 - 100) / -10 = 1,1.
Порада: Для більшого розуміння теми ККД ідеального холодильного двигуна, рекомендується ознайомитись з термодинамічними процесами, що відбуваються в холодильних системах, і принципом роботи холодильних двигунів.
Вправа: Визначте ККД ідеального холодильного двигуна, у якого температура охолоджуючого середовища становить -5°C, а температура нагріваючого середовища - 80°C.