El COP de la bomba de calor se define como
Dónde es el calor entregado a la fuente caliente. tengo dos dudas unidas al respecto
Tenemos
Pero, ¿es siempre posible hablar de una máquina térmica hipotética que funciona entre las mismas fuentes e intercambia los mismos calores y trabajo?
Mi conjetura sería que las condiciones son que el motor térmico debe ser reversible. Así que en ese caso, sería válido si el motor es reversible. ¿Es eso correcto o la condición es diferente?
Mirando el punto parece imposible que porque eso significaría . Más en general debería ser (desde ).
Pero considere la bomba de calor en el diagrama. Enumeré las transformaciones a continuación.
(La curva azul es un proceso irreversible y, por lo tanto, no debe representarse como lo hice yo)
Tenemos entonces entonces en este caso . Y esta bomba de calor me parece posible porque tenemos .
Al final, este es solo un sistema que toma trabajo y lo transforma completamente en calor, lo cual (hasta donde yo entendí) está permitido por las leyes de la termodinámica.
Agradecería mucho cualquier sugerencia sobre estos dos puntos sobre las bombas de calor que no me quedan claros.
Solo para aclarar, la convención de signos que uso es la de la imagen.
Digamos que hay dos depósitos de calor, uno a una temperatura más alta que el otro. La bomba de calor extrae el calor del depósito más frío, agrega energía debido al trabajo y vuelca el total en el depósito más caliente. Un motor funciona en la secuencia opuesta: extrae del depósito más caliente, convierte parte de él en trabajo , y rechaza el resto a un depósito más frío. , como lo requiere la segunda ley.
Ahora para la bomba de calor y para motor , y por dado , solo cuando ambos funcionen en ciclo reversible serán iguales. De lo contrario, para un determinado , para la bomba de calor siempre es mayor que para el motor.
Ahora es posible, de hecho es el peor de los casos (la bomba de calor más ineficiente). Pero no es posible porque viola la conservación de la energía. tú has extraído y agregado a él, por lo que lo que viertes en el depósito caliente debe ser necesariamente igual a la suma de los dos y, por lo tanto, siempre .
usuario65081