Coefficiente di prestazione di un frigorifero
Calcolo del coefficiente di prestazione di un frigorifero
Qual è il COP massimo raggiungibile da una macchina frigorifera che opera tra le temperature di 0°C e 27°C?
Svolgimento dell'esercizio
L'esercizio propone il calcolo del COP massimo raggiungibile da una macchina frigorifera che opera tra le temperature di 0°C e 27°C.
Il limite superiore del rendimento di una macchina frigorifera è il COP di un frigorifero che operi secondo un ciclo reversibile e quindi rappresenta una macchina ideale.
Il coefficiente di prestazione (COP) di un frigorifero (dall'inglese Coefficient Of Perfomance) è definito come il rapporto tra il calore sottratto all'ambiente da refrigerare (di segno negativo) ed il lavoro subito (negativo anch'esso):
COP = Qass / L
Attraverso semplici passaggi matematici è possibile dimostrare che il COP è pari a:
COP = T1 / (T2-T1)
in cui T1 è la temperatura assoluta più bassa mentre T2 è quella più alta; esso - come detto - rappresenta il limite superiore del rendimento di una macchina frigorifera ideale.
Più è alto il valore del COP più la macchina frigorifera risulta efficiente.
Determiniamo le temperature in Kelvin:
T1 = 0 +273 = 273 K
e
T2 =27+273 = 300 K
Sostituendo i dati in nostro possesso alla formula:
COP = T1 / (T2-T1)
si ha che:
COPmax = 273/(300-273) = 10,1
Pertanto il valore del COP massimo raggiungibile da una macchina frigorifera che opera tra le temperature di 0°C e 27°C è pari a 10,1.
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