※ 引述《akjil (魯魯米)》之銘言： : [領域]普通物理學中的熱機問題 (題目相關領域) : [來源]台大100年普物考古題 (課本習題、考古題、參考書...) : [題目]考慮我們有250公克的水在0度C，我們想要把水變成冰藉由把它放入冰箱中 : ，冰箱的溫度保持在負23度C，而冰箱是在27度C的環境下運作的，請問最小需要 : 多少的電能(意即作功)必須提供給冰箱去把水結成冰(應該是全部的水變成全部的冰) : [瓶頸]這一題我遇到的困難點是我列出(假設整個系統包含27度C的環境是封閉系統) : deltaS>=0然後再把系統的S變化列出來去找： : 以下是我的算式： : Qh=W+Qc(小寫代表熱庫跟冷庫) : Qc我覺得是放冰塊的總凝固熱(不知道這樣的想法有沒有錯，這是第一個疑惑點， : 有沒有可能水釋放的熱一部分給冷庫，一部分給熱庫，不過我覺得這個可能性比較低， : 感覺題目不會這麼複雜) : 第二個也是最主要的疑惑：我在列出封閉系統的S的變化有兩種想法： : 1.-83500/250+Qh/300>=0 : 2.-83500/273+Qh/300>=0 (寫寫自己的想法，方便大家為你解答) : 就是我不太清楚S的變化S/T對冷庫來講，T要放水的溫度還是冷庫的溫度。 : 非常感謝！ 先簡單的寫一下解法: the efficiency of a Carnot engine:η=1-(Tc)/(Th)=1-250/300=1/6 heat of fusion of water=(334kJ/kg)*250g=73.5kJ minimum work required=73.5/(1/6)=441(kJ) 這樣做的理由: 1)顯然的，這是一部熱機 2)冷庫:冰箱內部 熱庫:外界 3)一部熱機的最高效率也就是卡諾熱機的效率 4)另外，這是逆循環，所以會從熱庫放熱，從冷庫吸熱 很有趣的是，我們的熱機並沒有直接對水作功。事實上是冷庫和水接觸。 但是，你也可以改成這樣想: 從冷庫吸掉這樣的熱，必須做多少功? 對一部卡諾熱機，Tc/Th正比於Qc/Qh，所以: Qc/Qh=Tc/Th=5/6 而W=Qh-Qc，用這樣的想法一樣可以得到所需的功 --

※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 218.167.62.197 剛才有點想錯，修正一下 ※ 編輯: GroundWalker 來自: 218.167.62.197 (02/07 21:26)