Naszła mnie taka refleksja, że urządzenia chłodzące, np lodówki takie jakie dzisiaj mamy to skrajnie nieefektywne urządzenia i chyba nawet jakiś błąd został popełniony w ich założeniu. Bo czymże jest lodówka - to urządzenie schładzające powietrze, zatem obniżające jego energię. Czyli takie urządzenie powinno oddawać energię a nie jeszcze pobierać ją w postaci energii elektrycznej. Ja wiem, że lodówka oddaje energię cieplną z tyłu gdzie się nagrzewa kosztem tego zimna uzyskanego w środku lodówki ale może dałoby się ją skonstruować tak aby zamiast tego ciepła oddawała energię elektryczną i w ogóle jej nie pobierała.
Proste wyliczenie:
niech komora lodówki ma rozmiary 1.8m *0.5m * 0.5m = 0.45m^3 objętości zatem powietrze w niej waży 0.45m^3 * 1.2kg/m^3 = 0.54kg (1.2kg/m^3 - to ciężar właściwy suchego powierza)
i niech schładza powietrze o temp pokojowej 20st C = 293.15K do temp 7 st C = 280.15 K
Ciepło właściwe powietrza cpp = 1020 J/(K*kg)
Zatem energia oddana aby schłodzić powietrze w lodówce wynosi:
Wobec tego lodówka powinna zamiast pobierać prąd oddawać prąd równoważny 0.002kWh na każde ochłodzenie objętości zawartego w niej powietrza z temp pokojowej do zadanej temp = 7st C.
Aby obliczyć energię potrzebną do utrzymania takiej zadanej temp pewnie trzeba by tu policzyć jakąś całkę aby zsumować nieskonczenie małe ilości energii oddawanej w nieskończenie małej jednostce czasu - tego się nie podejmę ale generalnie wiecie o co chodzi.
Teraz zasadnicze pytanie - dlaczego nie skonstruowano takiej lodówki? Może to niemożliwe a moje rozważania są błędne, a może jest to trudne.
@wargi-sromowe-mniejsze: jeśli znajdziesz techniczny sposób na przeprowadzenie takiego procesu transferu energii cieplnej bez użycia energii z zewnątrz to może dostaniesz nawet nobla
@wargi-sromowe-mniejsze: O 1 zasadzie termodynamiki słyszał, drugiej już nie. Jakby to było możliwe to by powstało perpetuum mobile, a przy okazji koniec z globalnym ociepleniem, przecież można energię termiczną w prąd zamieniać ;)
Proste wyliczenie:
niech komora lodówki ma rozmiary 1.8m *0.5m * 0.5m = 0.45m^3 objętości
zatem powietrze w niej waży 0.45m^3 * 1.2kg/m^3 = 0.54kg (1.2kg/m^3 - to ciężar właściwy suchego powierza)
i niech schładza powietrze o temp pokojowej 20st C = 293.15K do temp 7 st C = 280.15 K
Ciepło właściwe powietrza cpp = 1020 J/(K*kg)
Zatem energia oddana aby schłodzić powietrze w lodówce wynosi:
Masa_powietrza * cpp * delta_T = 0.54kg * 1020J/(K*kg) * (293.15K - 280.15K) = 553.8J/K * 13K = 7199J czyli około 7.2kJ
7.2kJ to równowartość 0.002kWh
Wobec tego lodówka powinna zamiast pobierać prąd oddawać prąd równoważny 0.002kWh na każde ochłodzenie objętości zawartego w niej powietrza z temp pokojowej do zadanej temp = 7st C.
Aby obliczyć energię potrzebną do utrzymania takiej zadanej temp pewnie trzeba by tu policzyć jakąś całkę aby zsumować nieskonczenie małe ilości energii oddawanej w nieskończenie małej jednostce czasu - tego się nie podejmę ale generalnie wiecie o co chodzi.
Teraz zasadnicze pytanie - dlaczego nie skonstruowano takiej lodówki? Może to niemożliwe a moje rozważania są błędne, a może jest to trudne.
#fizyka #termodynamika #lodowki #pytaniedoeksperta #ciekawostki #technologia
https://pl.wikipedia.org/wiki/Nier%C3%B3wno%C5%9B%C4%87_Clausiusa
jestem też pewien że istnieje jakiś filmik na jutubie wyjaśniający czemu tak jest