چرا راندمان یک یخچال می تواند بیشتر از 1 باشد
جواب: راندمان موتور حرارتی و یخچال یکسان نیست. بگذارید ابتدا در مورد تفاوت مفهومی صحبت کنم. راندمان یک موتور حرارتی به W/Q اشاره دارد، که کار W انجام شده توسط موتور حرارتی به دنیای خارج در چرخه ترمودینامیکی، تقسیم بر گرمای Q جذب شده توسط موتور حرارتی در منبع گرما است. این مقدار نمی تواند بیشتر از 1 حد قانون بقای انرژی باشد. راندمان یخچال به Q/W اشاره دارد، Q گرمای جذب شده از منبع سرد و W کاری است که توسط بیرون به موتور حرارتی در چرخه ترمودینامیکی انجام می شود.
چرا راندمان یک یخچال می تواند بیشتر از 1 باشد
برای استفاده از یک قیاس، یک موتور حرارتی مانند یک رودخانه است (جریان گرمایی که از منبع گرمایی با دمای بالا به منبع سرد با دمای پایین میرود) که قطع شده و به انرژی مکانیکی تبدیل میشود. مهم نیست که موتور حرارتی چقدر قدرتمند است، نمیتواند مستقیماً تمام آب رودخانه را قطع کند و سپس از هوای رقیق آب تولید کند.
به همین ترتیب، یخچال یک باربر است که مسئول انتقال گرما از یک منبع سرد با دمای پایین به یک منبع گرما با دمای بالا است. کاری که انجام می دهد رهگیری جریان نیست، بلکه انتقال آن است. ما باید به او"price" بپردازیم، یعنی به او انرژی بدهیم تا کار کند، و سپس او بتواند گرما را حمل کند. تا زمانی که انرژی مکانیکی جذب شده توسط یخچال (یعنی کاری که دنیای بیرون روی یخچال انجام می دهد) و انرژی حرارتی جذب شده از منبع سرد برابر با انرژی گرمایی تحویلی به منبع گرمایی با دمای بالا باشد، قانون بقای انرژی نقض نخواهد شد. بدیهی است که هیچ محدودیتی وجود ندارد که"شما نمی توانید مستقیماً رودخانه را قطع کنید و سپس از هوای رقیق آب تولید کنید"؛، بنابراین راندمان مبرد می تواند بیشتر از 1 باشد.
