מקררים ומשאבות חום.

שלב 1 מתוך 9

משאבת חום

בהצגת החום שהועבר הצינורות הופכים לשקופים. נוזל הקירור רותח במאייד, תא ההקפאה שבראש המקרר, וסופג חום מהאוכל. המדחס דוחס את האדים, והם מתעבים במעבה, הרשת השחורה שבגב, ופולטים את החום לחדר. געו בגב של מקרר בבית: הוא חם.

שלב 2 מתוך 9

מקדם ביצועים

מקדם הביצועים של מקרר הוא החום שהוא מוציא מהתא לכל ג׳אול חשמל:

$\text{COP} = \frac{Q_c}{W}$$\text{COP} =$$\frac{Q_c}{W}$⁠

הגבול האידאלי, של קרנו, תלוי רק בשתי הטמפרטורות של נוזל הקירור, בקלווין: $\dfrac{T_c}{T_h - T_c}$⁠. הנוזל רותח כ־10 K מתחת לטמפרטורה בפנים ומתעבה כ־12 K מעל טמפרטורת החדר.

שלב 3 מתוך 9

תא קר יותר

ככל שהפער בין התא לחדר גדל, המשאבה צריכה להרים את החום „גבוה” יותר. נבאו מה יקרה כשהמקרר הופך למקפיא.

שלב 4 מתוך 9

לחמם בית

אם הופכים את המעגל, כך שהצד הקר בחוץ והצד החם בבית, מקבלים משאבת חום: מזגן במצב חימום. שימור האנרגיה קובע כמה חום יוצא בצד החם:

$Q_h = Q_c + W$⁠

שלב 5 מתוך 9

גל חום

כדי להחזיק את הטמפרטורה בפנים, המקרר צריך להוציא את כל החום שנכנס דרך הדפנות. הוא עובד חלק מהזמן ונח בשאר. נבאו מה יקרה כשהחדר מתחמם.

שלב 6 מתוך 9

מקפיא

הקרר צריך לרתוח קר יותר מהתא, כדי שחום יזרום אליו, ולהתעבות חם יותר מהחדר. במודל הוא רותח 10 K מתחת לתא ומתעבה 12 K מעל החדר.

שלב 7 מתוך 9

החשמל

בהצגת החום שהועבר החצים מראים את החום שנשאב מהתא, את החשמל שנכנס למדחס, ואת החום שיוצא לחדר.

שלב 8 מתוך 9

דרך הדפנות

הבידוד בדפנות מאט את החום, אבל לא עוצר אותו. כל החום שדולף פנימה, המקרר צריך להוציא שוב.

שלב 9 מתוך 9

יממה של קירור

בחשבון החשמל משלמים על אנרגיה, לא על הספק: כמה זמן המדחס עבד, כפול כמה הוא צרך בכל שנייה.