7.5 Kjøleskap og varmepumper
Intro
Kjøleskap flytter varme fra et kaldt rom til varmere omgivelser ved å tilføre arbeid. Varmepumpen gjør det samme bevisst for å varme et hus — ofte med COP større enn 1.
Regel
- Kjøleskap: Q_kald ut, W inn, Q_varm avgis
- Varmepumpe: COP = Q_varm / W
- COP > 1 er mulig (mer varme enn arbeid)
- Krever arbeid pga. 2. lov
Eksempel
Varmepumpe leverer Q_varm = 3000 J til huset med W = 1000 J. Finn COP.
- COP = Q_varm / W
- COP = 3000 / 1000
- COP = 3,0
Svar: 3,0
Forstå
Varmepumpen «låner» varme fra uteluft eller grunn og leverer mer energi til huset enn den bruker i strøm — men bare fordi Q_kald også bidrar.
Vanlig feil
Å blande COP med virkningsgrad η — COP kan være større enn 1 uten å bryte energiloven.
Øv selv
Lett: Hva må tilføres for at varme skal flyttes fra kald til varm kilde?
Minioppsummering
- Flytter varme med W.
- COP = Q_varm/W.
- Kjøleskap og varmepumpe samme prinsipp.
- 2. lov krever W.
To reservoarer og en maskin mellom dem.
Regel
Kjøleskap: Q_kald tas ut, W tilføres, Q_varm avgis.
Kjerneidé
Varme går ikke spontant fra kaldt rom til varmt rom uten arbeid.
Vanlig feil
Å tro at kjøleskap «skaper kulde» uten energiforbruk.