Màquines tèrmiques

Hi dos tipus bàsics de màquines que generen calor i fred. Són les màquines frigorífiques i les bombes de calor:

- Una màquina frigorífica és una màquina tèrmica que transforma l'energia mecànica en energia tèrmica per refredar recintes. Són mogudes per motors elèctrics. Són el tipus de maquines que fan servir les neveres.

- Les bombes de calor són molt similars però són reversibles, i permeten obtenir calor a l'hivern i fred a l'estiu en un mateix recinte.

Eficiència

En aquestes màquines per tenir una mesura de la seva eficiència, es treballa amb el que s'anomena Coeficient d'eficiència o Coeficient d'Operació: COP.

Aquí el que ens interessa, l'objectiu pel qual construïm una màquina d'aquest tipus, és perquè tregui una certa quantitat de calor d'un lloc fred (Qc) i el posi a un lloc calent (Qh). 

*Fixeu-vos que si fos al revés no caldria cap màquina, perquè passar calor d'un lloc calent a un lloc fred és un fenomen espontani, només cal posar els dos llocs en contacte.

Per tant l'objectiu és que la màquina extregui Qc, però per poder-ho fer li hem de donar energia, el treball: W.

Així, el COP, ens dóna la relació entre el que volem obtenir (Qc) i el que subministrem (W). 

Podem calcular també el COP ideal, que és el COP d'una màquina de Carnot d'aquest tipus, i que es pot calcular directament amb les temperatures,

I podríem, igual que a les altres màquines, trobar el COP segons el segon principi fent la relació entre el real i l'ideal, tot i que amb aquest tipus de màquines no se sol fer. Se solen fer els càlculs com si la màquina fos directament la de Carnot, ideal.

Per últim remarcar que la igualtat W = Q_H - Q_C segueix essent vàlida per aquestes màquines, ja que el balanç d'energia ha de continuar complint-se.