Varför effektiviteten hos ett kylskåp kan vara större än 1
Svar: Verkningsgraden för en värmemotor och ett kylskåp är inte densamma. Låt mig prata om den konceptuella skillnaden först. Effektiviteten hos en värmemotor avser W/Q, vilket är det arbete W som värmemotorn utför mot omvärlden i den termodynamiska cykeln, dividerat med värmen Q som absorberas av värmemotorn vid värmekällan. Detta värde kan inte vara större än 1 är gränsen för lagen om energibevarande. Kylskåpets effektivitet avser Q/W, Q är värmen som absorberas från den kalla källan, och W är det arbete som utförs av utsidan till värmemotorn i den termodynamiska cykeln.
Varför effektiviteten hos ett kylskåp kan vara större än 1
För att använda en analogi, en värmemotor är som en flod (flödet av värme som strömmar från en högtemperaturvärmekälla till en lågtemperaturköldkälla) som fångas upp och omvandlas till mekanisk energi. Oavsett hur kraftfull värmemotorn är kan den'inte direkt stänga av allt vatten i floden och sedan producera vatten ur tomma luften.
På motsvarande sätt är kylskåpet en bärare som ansvarar för att transportera värme från en lågtemperaturkylkälla till en högtemperaturvärmekälla. Vad den gör är inte att fånga upp flödet utan att transportera det. Vi måste betala honom"priset", det vill säga ge den energi för att få den att fungera, och sedan kan han bära värmen. Så länge som den mekaniska energin som absorberas av kylskåpet (det vill säga det arbete som omvärlden utför på kylskåpet) och den termiska energin som absorberas från den kalla källan är lika med värmeenergin som levereras till högtemperaturvärmekällan, lagen om bevarande av energi kommer inte att kränkas. Uppenbarligen finns det ingen begränsning att"du inte kan direkt fånga upp floden och sedan producera vatten ur tomma luften", så effektiviteten för köldmediet kan vara större än 1.
