Macchina frigorifera di Carnot
Una macchina frigorifera di Carnot assorbe calore da una certa quantità di acqua a 0°C e lo cede a un'altra quantità di acqua a 100°C. Quanta acqua fredda si congela quando 1 kg di acqua calda viene trasformato in vapore acqueo?
Avevo pensato di risolvere l'esercizio calcolandomi il COP durante l'evaporazione e mi viene 22600. Dopodiché, ricavarmi la massa dell'acqua che si congela moltiplicando il COP per il lavoro e dividendo per il calore latente di fusione, ma non credo sia corretto. Come potrei risolverlo?
Avevo pensato di risolvere l'esercizio calcolandomi il COP durante l'evaporazione e mi viene 22600. Dopodiché, ricavarmi la massa dell'acqua che si congela moltiplicando il COP per il lavoro e dividendo per il calore latente di fusione, ma non credo sia corretto. Come potrei risolverlo?
Risposte
Il rendimento teorico del ciclo (COPf) è dato da
$COP_f=Q_2/L=Q_2/(Q_1-Q_2)= T_2/(T_1-T_2) = 273.15/100 = 2.73$
$Q_1 = lambda_v *m_v= 2257 (kJ)/(kg) * 1 kg = 2257 kJ$
$Q_2 = lambda_g * m_g= 333.5*m_g $
Quindi
$2.73 = (333.5*m_g)/(2257-333.5*m_g)$
$m_g = 5 kg$
Dimmi se torna.
$COP_f=Q_2/L=Q_2/(Q_1-Q_2)= T_2/(T_1-T_2) = 273.15/100 = 2.73$
$Q_1 = lambda_v *m_v= 2257 (kJ)/(kg) * 1 kg = 2257 kJ$
$Q_2 = lambda_g * m_g= 333.5*m_g $
Quindi
$2.73 = (333.5*m_g)/(2257-333.5*m_g)$
$m_g = 5 kg$
Dimmi se torna.
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