ZZ.97

Odnośnie pp 1) - skoro mowa jest o chłodzącej części urządzenia, to musi tam zachodzić taka sytuacja, że czynnik roboczy pobiera ciepło z otoczenia, przez co to "otoczenie", czyli powietrze znajdujące się naokoło się schładza. A zatem ciepło jest z pewnością pobierane przez czynnik roboczy z otoczenia. Teraz musimy się jeszcze zastanowić jaka przemiana fazowa wymaga pobrania ciepłą - czy jest to parowanie czy skraplanie. Taką przemianą będzie oczywiście parowanie (ciało ulegające skraplaniu oddaje energię), a zatem odpowiedzią poprawną jest B.

Pp 2) Jeśli chodzi o zdanie pierwsze, to w teorii można to tak zrobić, bowiem takie urządzenie jak pompa ciepła sprawia, że w jednej części "otoczenie" się schładza, ale w innej ogrzewa (zresztą stosowane coraz częściej obecnie pompy ciepła w domach służą właśnie do ogrzewania domów), więc zdanie pierwsze jest prawdziwe. Zdanie drugie jest fałszywe, bo w praktyce nigdy w ten sposób nie dojdziemy do zera bezwzględnego, bo zawsze będzie trzeba do układu dostarczać trochę energii. Zdanie trzecie też jest fałszywe, bo nie ma takiego urządzenia, które by pracowało bez dostarczania energii z zewnątrz ;)

Pp 3) Co do tego podpunktu, to jak sama zauważyłaś była już dośc rozbudowana dyskusja na ten temat na naszym forum w temacie: https://forum.szkolamaturzystow.pl/wpis/1609326549-zz-973116

Co do samej zaś idei to jest ona dość prosta, trzeba po prostu jedną jednostkę przeliczyć na inną. Czyli w pierwszym kroku należałoby zauważyć, że BTU jest po prostu energią (czyli można to wyrazić np. w dżulach), tyle, że jest to określona porcja energii - pozwala ona na ogrzanie 1 funta wody o 1 stopień Fahrenheita. A zatem korzystając ze znanego nam wzoru na ciepło właściwe: cw = Q/m*deltaT, możemy wywnioskować, że dostarczana energia to: Q = m*cw*deltaT. I teraz to tego wzoru należy wstawić za masę m 1 funt, za cw ciepło właściwe wody i deltaT z właśnie stopni Fahreneita przeliczyć na kelwiny (to jest właśnie tam dogłębnie wytłumaczone w temacie, do którego podesłałem wcześniej link). Jeśli tak zrobimy, to dostaniemy Q, które będzie równe po prostu 1 BTU. Czyli będziemy wiedzieli ile to BTU wynosi w dżulach, a zatem wystarczy to teraz podzielić na jedną godzinę i mamy jednostkę BTU/h wyrażoną w watach.

W razie dalszych pytań proszę śmiało pisać.

Mam pytanie do podpunktu 4, nie do końca rozumiem dokończenie C, mamy energie zyskiwane (z otoczenia podczas parowania i elektryczną aby pompa mogła pracować) i energię traconą - oddawaną do otoczenia podczas skraplania. Czy chodzi tu o to, że ta energia elektryczna stanowi tą nadwyżkę, w jaki sposób to wpływa na wzrost temperatury, jakoś nie umiem sobie tego wyobrazić

Może troszkę dziwnie jest to wytłumaczone w odpowiedzi, ale faktycznie bierze się to koniec końców z tego, że dostarczamy jakąś nadwyżkową energię do pompy ciepła. Można to łatwiej wg mnie natomiast wywnioskować z samej znajomości tego jak działa pompa ciepła. Warto spojrzeć np. na schemat jej działania, który przedstawialiśmy sobie na zajęciach:

Wynika z niego, że pompa oddaje więcej ciepła niż pobiera, a zatem ostatecznie temperatura otoczenia faktycznie musi w opisanej sytuacji w pp4) wzrosnąć.