열역학

냉장고 (역카르노)

역방향으로 작동: 투입된 일이 열을 저온에서 고온으로 펌핑합니다 (COP = Tc/(Th−Tc)).

냉장고 (역카르노) — 인터랙티브 열역학 시뮬레이션. 역방향으로 작동: 투입된 일이 열을 저온에서 고온으로 펌핑합니다 (COP = Tc/(Th−Tc)). 실시간 SI 측정값과 안내형 튜토리얼을 제공하는 무료 브라우저 기반 가상 물리 실험실입니다.

냉장고 COP

역방향으로 작동: 일을 넣어 열을 차가운 쪽에서 뜨거운 쪽으로 옮깁니다(COP = Tc/(Th−Tc)).

냉장고는 거꾸로 작동하는 열기관입니다: 전기적 일이 열을 차가운 내부에서 따뜻한 방으로 이동시킵니다. 성능계수 COP = Q_c/W는 1을 넘을 수 있는데, 이는 공급된 일보다 퍼올려진 열이 더 크기 때문입니다 — 항상 1 이하인 효율과는 다릅니다.

조사 개요

랩을 열기 전에 질문을 계획하세요.

이 브리프는 사전 렌더링된 페이지를 반영합니다. 탐구 질문, 서로 다른 예측, 변수의 역할, 지배 법칙, 설정, 분석 및 확장 질문을 이 순서로 계속 표시합니다.

운전 질문

카르노 사이클을 역방향으로 돌리면 엔진이 냉장고가 됩니다. 즉, 순일(순 작업)은 나오는 대신 안으로 들어갑니다.

검토할 예측

다양한 역할

설정하는 것:

측정하는 것:

실험 진행 방법

  1. carnot-fridge 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. carnot-cycle와 동일한 4개의 과정이 역순으로 실행됩니다.
  2. per-leg 작업 판독값과 냉방/난방 COP 판독값을 활성화합니다.
  3. 주기의 각 구간(1~4)에 대해 구간의 목표 부피와 해당 구간 동안 가스가 수행한 작업을 읽습니다.

지배방정식

냉장고 성능계수 — COP = Tc / (Th − Tc)

역 카르노 사이클의 냉각 성능은 COP_cool = Tc/(Th − Tc)로 측정됩니다. 즉, 공급된 작업 단위당 차가운 공간에서 제거되는 열의 양입니다. 온도 차이가 작을수록 COP가 더 좋아집니다.

인쇄용 실험지에서 학생이 계산할 내용

실험 밖에서의 활용

  1. 카르노 냉장고에 오신 것을 환영합니다
  2. 챔버 선택
  3. 재생을 누르세요
  4. 냉장고 COP
  5. 속성 패널 열기
  6. 잘 하셨습니다!

대화형 시뮬레이션을 열어 장면을 빌드하고 재생을 누른 뒤, 실시간 측정 및 가이드 튜토리얼과 함께 탐구해 보세요.

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열기관과 카르노 효율

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