Roberto ha chiesto in Matematica e scienzeFisica · 1 decennio fa

Come funziona il Ciclo Frigorifero?

Ciao ragazzi,

per quello che ho capito il ciclo frigorifero in una macchina ideale rappresenta l'inverso del ciclo di Carnot, ma per una macchina reale come funziona? non ho capito i passaggi di compressione ed espansione del fluido tra lo stato gassoso e quello liquido, qualcuno me lo può spiegare in maniera semplice ed intuitiva?

E poi la pompa di calore e il frigorifero hanno lo stesso funzionamento?

Grazie mille!:)

Aggiornamento:

Grazie mille per la risposta,

vediamo se ho capito bene i passaggi:

il vapore si comprime facendolo riscaldare lo si fa passare in un "termostato freddo", si raffredda e diventa liquido che viene fatto espandere ed evaporare(lo si inserisce in un "termostato caldo"?) per tornare allo stato di gas.

Ho capito bene?:)

1 risposta

Classificazione
  • 1 decennio fa
    Risposta preferita

    Si, idealmente un ciclo frigorifero è il ciclo di carnot percorso inversamente: il lavoro non viene ceduto dal sistema ma viene fornito dal sistema, e viene portato da t2 a t1 con t2>t1. (il lavoro è l'area del ciclo nel grafico, pur rimanendo la stessa, invertendo il segno si scambiano di estremi di integrazione dei vari tratti, quindi tutto diventa moltiplicato per menouno, e varia il segno)

    Il ciclo a cui ti riferisci nella domanda presumo sia il comune ciclo kelvin, (si, l'ha inventato lo stesso che ha fatto la scala kelvin), sfrutta il fatto che nei passaggi di stato tra liquido e gassoso si hanno 2 cose: primo: dipendenza della temperatura di passaggio dalla pressione (anche il solido-liquido ne è influenzato, ma in ragione molto molto minore, specialmente a pressioni "normali". al centro della terra è un altro discorso, tipo) e presenza del calore latente.

    il discorso è che il gas (più propriamente vapore), se lo comprimi, fornendo lavoro al sistema, si scalda. Ma acquista anche una temperatura di liquefazione minore. Facendolo passare in una serpentina (scambiatore di calore) esterna al frigo quel vapore si raffredda (è piu caldo della stanza) e a temp ambiente diventa liquido. inserendolo ora nel frigo (che deve raffreddare) e facendolo ri espandere, il liquido dovrà tornare allo stato gassoso, perchè le molecole han troppo spazio (in maniera semplicistica) e vogliono occuparlo(in realtà il motivo è ovviamente piu complesso, ci sono dei diagrammi per ogni materiale che dicono in base alla pressione e alla temperatura in che stato deve per forza essere). il liquido tende ora a tornare gassoso, ma abbisogna del calore latente di evaporazione, che preleva dallo spazio attorno a sè: toglie calore, e si ha refrigerazione. facendo questo torna gassoso, e puoi ri comprimerlo e riniziare tutto.

    spero d'essermi spiegato chiaramente=)

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