Problem 10.99 Challenge
หัวข้อ: เครื่องปั๊มความร้อน และตู้เย็น (Heat Pumps and Refrigerators)
ตู้เย็นมีค่า COP = 5.00 โดยตู้เย็นได้รับงานเข้ามาด้วยกำลังเฉลี่ย 500 W ถ้า ต้องการทำน้ำมวล 500 g ที่มีอุณหภูมิ 20.0 °C ให้กลายเป็นน้ำแข็งจะต้องนำน้ำ ดังกล่าวแช่ตู้เย็นไว้เป็นเวลาเท่าใด เมื่อความร้อนแฝงในการหลอมเหลวของน้ำ เท่ากับ 3.33×10⁵ J/kg และ ค่าความจุความร้อนจำเพาะของน้ำ เท่ากับ 4,186 J/kg·°C?
คำตอบ
\(\Delta t = 83.3 s \;\blacksquare\)
\(\Delta t = 83.3 s \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
กำหนดให้ \(COP = 5.00, \wp = 500 W, T = 20.0 °C, t = 0 °C,\)
\(L = 3.33\times 10^{5} J/kg and c = 4,186 J/kg·°C\)
จาก \(\wp = \frac{W}{\Delta t}\)
\(\Delta t =\frac{W}{\wp}\)
\(\Delta t =\frac{1}{\wp}(\frac{Q}{COP}); COP =\frac{Q}{W}\)
\(\Delta t =\frac{1}{\wp}(\frac{mc(T - t) + mL}{COP})\)
\(\Delta t =\frac{m(c(T - t) + L)}{\wp COP}\)
\(\Delta t = 83.3 s \;\blacksquare\)