Matematické Fórum

↑ edison:

Uprimně nevím co tím chces ted rict :)

Trocha teorie kolem - kdyby to někoho zajímalo.

Z termodynamických úvah plyne, že pokud dokážme sestrojit DOKONALE REVERSIBILNÍ tepelný stroj - tj. takový, který dokáže z přenosu tepla (z teplejšího do chladnějšího prostředí) získat nějakou netepelnou energii, a naopak, při dodání této energie (či práce) přenést teplo  z chladnějšího prostředí do teplejšího - všechny tyto reversibilní tepelné stroje musejí mít zcela stejnou účinnost.

Kdyby měl každý z jinch jinou, mohli bychom jejich zkombinováním (jeden by fungoval jako generátor a druhý jako tepelné čerpadlo) přenášet teplo z chladnějího místa na teplejší, bez dodání jakékoliv práce. Což by bylo perpetuum mobile 2. druhu (které podle všeho nemůže existovat).

Díky Carnotovu cyklu, který představuje jednu z možností (byť jen teoretickou) jak tepelný stroj vyrobit, můžeme jeho účinnost spočítat. Je to ten známý vztah



Dělí se vždy tou vyšší teplotou (protože ta nižší může být v principu i 0K, a pak by to vyšlo nekonečné).
Také je třeba si pamatovat, že v termodynamice musíme vždy používat Kelviny pro vyjádření teploty.


Takže pokud bychom do našeho domku nainstalovali opravu ideální tepelný stroj, bude jeho účinnost



Jen tak málo energie jsme schopni získat ze všeho toho tepla, které přeneseme z vnitřního prostoru o teplotě 21°C do venkovního kde je 10°C.


Na druhou stranu, když náš ideální tepelný stroj pustíme obráceně (budeme do něj energii dodávat, prostě "budeme točit jeho klikou"), je takové čerpání tepla extrémně výhodne. K tomu, abychom načerpali dovnitř nějaké množství tepla, nám stačí dodat jen ty 3.74% mechanické (nebo nějaké jiné) energie.

Pokud náš ideální stroj budeme pohánět motorem o výkonu 1kW, dovnitř nám načerpá tepla 26.7kW.

Za těchto podmínek je takovýto způsob získávání tepla (vytápění místonstí) extrémně výhodný, alespoň tedy teoreticky. Prakticky to má dva malé problémy. Jednak ještě nikdo nedokázal prakticky vyrobit dokonale vratný tepelný stroj, a prakticky vyrobitelná zařízení mají tu účinnost podstatě nižší. No a zadruhé - stojí to peníze. Takže i několikanásobná úspora energie nemusí nutně znamenat úsporu peněz.