5.5. Холодильная машина

Поскольку Цикл Карно обратим, то он может быть проведён в обратном направлении. При этом работать будем мы, т. е. машина будет потреблять механическую энергию, а не производить её. Она также будет отнимать тепло Q_х у холодного тела при температуре Т_х, а отдавать тепло Q_н горячему при температуре Т_н, т. е. холодильник будет ещё более охлаждаться. Работу над газом при этом должен совершать какой-нибудь моторчик или компрессор.

Машина, работающая по такому обратному циклу, называется холодильной. Для неё холодным телом является какая-либо камера с ограниченным объёмом, а горячим телом с высокой температурой Т_н – окружающая среда.

Замечание. Не путать термины «обратный процесс» и «обратимый процесс».

В ычислим механическую энергию (работу), потребляемую холодильной машиной (рис. 5.10). По первому закону термодинамики,

Q_н = Q_х + А.

Подставляя сюда Q_н из (5.4), получаем:

А = .

Отсюда видно, что чем ниже температура холодильника Т_х, тем большую работу надо совершить, чтобы извлечь из него данную теплоту Q_х. При Т_х → 0 эта работа А → ∞.