Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять процесс, который происходит в морозильной камере. Вода при температуре 0°C замерзает, превращаясь в лёд, и при этом выделяется определённое количество теплоты.
Дано:
- Масса воды кг
- Температура воды °C
- Время час секунд
- Мощность морозильной камеры Вт
- Теплота плавления льда кДж/кг Дж/кг
- Рассчитаем количество теплоты, необходимое для замерзания 20 кг воды.
Количество теплоты, необходимое для плавления или замерзания, можно рассчитать по формуле:
Подставим известные значения:
Таким образом, для замерзания 20 кг воды при 0°C выделяется Дж теплоты.
- Проверим, сколько теплоты выделяет морозильная камера за 1 час.
Мощность морозильной камеры Вт означает, что она потребляет 100 Дж энергии в секунду. За время секунд она потребит:
Морозильная камера потребляет 360000 Дж энергии за 1 час. Однако это не та энергия, которая выделяется при замерзании воды. Потребляемая энергия используется для работы компрессора и других компонентов системы охлаждения.
- Количество теплоты, выделяющееся в окружающую среду.
Мы уже выяснили, что для замерзания воды выделяется Дж теплоты. Эта теплота передается в окружающую среду через теплообменник морозильной камеры.
Таким образом, количество теплоты, выделившееся в окружающую среду за 1 час, составляет Дж.