熱力學
製冷機（逆卡諾）
反向執行：輸入功把熱量從低溫泵向高溫（COP = Tc/(Th−Tc)）。
製冷機（逆卡諾）——互動式熱力學模擬。反向執行：輸入功把熱量從低溫泵向高溫（COP = Tc/(Th−Tc)）。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。
製冷機 COP
反向運行：輸入功把熱量從低溫泵向高溫（COP = Tc/(Th−Tc)）。
冰箱就是倒轉運轉的熱機：電功把熱從冷的內部驅送到溫暖的房間。性能係數 COP = Q_c/W 可以超過 1，因為泵送的熱量大於提供的功——不同於永遠 ≤ 1 的效率。
- 製冷係數 COP = T_c/(T_h−T_c)
- 輸入功
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
向後運轉卡諾循環會將引擎變成冰箱－網路功進入而不是出來。氣體是否仍然從冷庫中吸收熱量，就像真正的冰箱從其內部吸收熱量一樣？
預測權重
- 不會－逆轉循環也會逆轉哪個儲層吸收熱。
- 反向循環不與任一儲層交換熱量。
- 是的 - 逆循環從冷側吸收熱量，並將更多熱量轉移到熱側，利用輸入功來完成此操作。
可變角色
您設定的內容：
- 腿數
您測量的內容：
- 腿部目標體積V (L)
- 這條腿透過氣體做功 (J)
調查如何進行
- 開啟 carnot-fridge 預設並按下 Reset。與 carnot-cycle 相同的 4 條腿以相反的順序運行。
- 啟用 per-leg 工作讀數和冷卻/加熱 COP 讀數。
- 對於循環的每條腿（1 到 4），讀出該腿的目標體積以及該腿期間氣體所做的功。
控制方程
冰箱性能係數 — COP = Tc / (Th − Tc)
逆卡諾循環的冷卻性能是透過 COP_cool = Tc/(Th − Tc) 來衡量：每提供單位功從冷空間帶走多少熱量。較小的溫差可提供更好（更高）的 COP。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 將 4 條腿的功值相加 — 總和（由氣體完成的淨功）應該為負值，這意味著淨功必須提供給氣體。計算冷凍 COP = Tc/(Th − Tc) = 300/(600−300) = 1.0 與暖氣 COP = Th/(Th − Tc) = 2.0。
- 將此處的邊訂單與 carnot-cycle 的邊訂單進行比較。解釋如何簡單地顛倒相同 4 個腿的順序即可將循環從引擎（淨功率輸出）翻轉到冰箱（淨功輸入）。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 冷凍 COP 為 1.0 表示冰箱每提供 1 J 的功，就會從冷空間移出 1 J 的熱量。製熱 COP 為 2.0（熱泵模式）意味著每 1 J 的工作可向溫暖空間輸送 2 J 的熱量。解釋為什麼對於相同的水庫，COP_heat 總是比 COP_cool 正好多 1。
- 與引擎效率（始終≤ 1）不同，COP 可以超過 1 — 這並不違反能源守恆。解釋為什麼 COP > 1 是可能的：傳遞的額外能量來自冷卻的儲層，而不是無中生有。
- AP Physics 2 — Unit 9: Thermodynamics
- IB Physics — B.4 Thermodynamics
- General High School Physics — Heat, temperature & gas laws
- NGSS High School Physics — Thermal energy transfer
- 歡迎來到製冷機（逆卡諾）
- 選擇氣體腔
- 按播放
- 製冷機 COP
- 打開檢查器
- 完成了！
打開互動式模擬以構建場景，點擊運行，並透過即時測量和引導式教學進行探索。