一道冰箱门打开,室内温度改变问题.

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：综合作业时间：2024/05/26 12:29:06

一道冰箱门打开,室内温度改变问题.
物理讨论课布置了一道讨论题,
将置于室内的一电冰箱的箱门打开,使其致冷机运转,能否降低全室温度?设该机在0℃与室温(25℃)作理想可逆循环每小时能冻出 1Kg 的冰,如房间的总热容为 150 kJ/K,假如该房间完全绝热,估算冰箱工作 10 小时后室内温度的变化?
求正确的解答+分析.

首先,打开电冰箱的门,使其运转,一定是会使室内温度上升的.因为如果冰箱门打开的话,其工作的低温热源与高温热源就处于连通的状态,制冷机将热量从低温热源搬移到高温热源,高温热源将热量扩散到低温热源,相当于制冷机工作没有效果,但是热机效率会导致制冷机对高温热源放热,而室内又是绝热的,因此室内温度上升.具体计算如下：
根据条件“该机在0℃与室温(25℃)作理想可逆循环每小时能冻出 1Kg 的冰”,由于冰水之间的相变潜热大约是335kJ/kg,因此,可以知道,制冷机每小时有效转移能量为335kJ,根据可逆卡诺热机制冷机循环效率公式,η=Q/W=T2/(T1-T2),其中,2为低温,1为高温,Q为从低温热源吸热,W为从外界吸热,代入数据T2=273.15K,T1=298.15K,有η=10.926,故此一小时中,制冷机从外界需要吸热10.926*335kJ=3660.21kJ,这部分热量就是从电动机中得到的,最终这部分能量会以热能形式放到高温热源——室内中去.因此,每小时高温热源——室内会得到能量3660.21kJ（注意,其中没有冰水的相变潜热,因为如果打开冰箱门的话,水不会冻住）,10小时就是36602.1kJ,利用房间总热容,就有温度升高为36602.1/150=244K.
再问：首先，感谢你的回答！你和上一位的解答思路是一样的。（只是他少考虑了制冷系数~）冰水间的相变潜热我还是第一次听过。还有你不觉得升高的温度太多了吗？2.24K还能接受，你愿意再改一下吗？
再问：原理正确就可以了，不来浪费大家的时间了。修改: η=Q/W= (T1-T2)/ T2，如果2为低温，1为高温。

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