Feladat: 3524. fizika feladat Korcsoport: - Nehézségi fok: átlagos
Füzet: 2002/szeptember, 374 - 375. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Egyéb körfolyamatok, Hűtőgépek, Hőszivattyú (hőpumpa), Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2002/április: 3524. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

A termodinamikai körfolyamatot végző közeg mindegyik ciklusban kapcsolatba kerül egy hidegebb és egy melegebb környezettel. A hidegebből hőt vesz fel, a melegebbnek hőt ad le. A hűtő- és a fűtőgép működése közötti különbség a hidegebb és a melegebb környezet hőkapacitásainak arányában van.
Hűtőgép esetén a hideg környezet (a hűtendő tér, vagyis a hűtőgép belseje) sokkal kisebb tömegű és hőkapacitású, mint a meleg környezet (a szoba levegője, bútorai, tárgyai, vagyis ami a hűtőgépen kívül van). Ezért minden egyes ciklusban a hűtendő térből elvont hő mérhető módon csökkenti annak hőmérsékletét, míg a szobába kiáramló hő gyakorlatilag nem változtat a szoba hőmérsékletén.
Fűtőgép esetén a hideg környezet (a házon kívüli tér, ami lehet az utca levegője, vagy egy kút, egy tó, egy folyó vize) sokkal nagyobb tömegű és hőkapacitású, mint a meleg környezet (a fűtendő tér, vagyis a ház belseje). Ezért minden egyes ciklusban a fűtendő térbe kibocsátott hő mérhető módon növeli annak hőmérsékletét, míg a hideg környezetből elvont hő gyakorlatilag nem változtatja meg az utca vagy a nagy tömegű hideg víz hőmérsékletét.

 

Megjegyzések. 1. A termodinamikai hűtő- és fűtőgépek lényeges tulajdonsága, hogy bennük a termodinamikai közeg körfolyamatot végez. (Nem termodinamikai hűtőgép tehát az olvadó jéggel működtetett régimódi jégszekrény, és nem termodinamikai fűtőgép a kályha!) A körfolyamatot végző közeg tömege, hőkapacitása mindig sokkal kisebb, mint a gép hideg és meleg környezetéé. Ezért egyetlen körfolyamat során úgy is tekinthetjük a gépet, mintha egy hideg és egy meleg hőtartállyal kerülne kapcsolatba. Ezer és ezer ciklus után persze már az egyik környezet hőmérséklete észrevehetően megváltozik. Hogy melyiké ‐ ez attól függ, hogy hűtő- vagy fűtőgépről van szó.
2. Többen helyesen írták, hogy a legtöbb fűtőgépben az áramlás irányát megfordítva elérhetjük, hogy a gép ne fűtse, hanem hűtse a lakást. Így működnek a légkondicionáló berendezések, amelyeket ma már egyszerűen ,,klímának'' neveznek (helytelenül, ahogy az automobilt is helytelen autónak hívni, csak azt már megszoktuk ...)
(R. Gy.)