Идеальная холодильная машина, работающая по обратному циклу Карно, передаёт тепло
от холодильника с водой при температуре t2 = 0◦С кипятильнику с водой при температуре
t1 = 100◦С. Какую массу воды нужно заморозить в холодильнике, чтобы превратить в пар
воду массой m1 = 1 кг в кипятильнике?
Пусть на кипятильнике превращается в пар 1 кг воды. Для этого необходимо подвести тепло, равное теплота парообразования, которое при 100°С составляет примерно Lₚ ≈ 2257 кДж/кг. Таким образом, на кипячение 1 кг воды требуется Qₕ = 2257 кДж.
Холодильная машина работает по обратному циклу Карно между температурой холодильника t₂ = 0°C (273 К) и температурой кипятильника t₁ = 100°C (373 К). Для идеального холодильника коэффициент производительности (COP, обозначим как ε) определяется формулой
ε = t₂/(t₁ – t₂).
Подставим значения:
ε = 273/(373 – 273) = 273/100 ≈ 2,73.
В режиме х...