Leistungszahl der Kühlmaschine

Artikel über den Leistungskoeffizienten der Kühlmaschine

Eine Kühlmaschine ist eine Maschine, die Wärme von einem Ort niedriger Temperatur aufnimmt und sie dann an einen Ort hoher Temperatur abgibt. Damit dieser Prozess stattfinden kann, muss die Maschine Arbeit verrichten, da Wärme naturgemäß von hohen zu niedrigen Temperaturen fließt. Dies geht aus der Aussage von Clausius hervor:

Eine Kühlmaschine kann ohne Arbeit keine Wärme von einem Ort niedriger Temperatur zu einem Ort hoher Temperatur transportieren (Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik – Clausius-Aussage).

Die Maschine leistet Arbeit (W), um Wärme von niedriger Temperatur (Q<sub> L </sub>) auf hohe Temperatur (Q<sub> H </sub>) zu übertragen. Aufgrund der Energieerhaltung gilt: Q<sub> L</sub> + W = Q<sub> H</sub>.

Während bei Wärmekraftmaschinen der Begriff Wirkungsgrad verwendet wird, spricht man bei Kältemitteln vom Leistungskoeffizienten (C<sub> P</sub> ). Der Leistungskoeffizient (C<sub> P</sub> ) eines Kältemittels ist das Verhältnis zwischen der von niedriger Temperatur übertragenen Wärme (Q<sub> L</sub> ) und der zur Wärmeübertragung verrichteten Arbeit (W).

Leistungszahl der Kühlmaschine 1

Leistungszahl einer idealen Kühlmaschine:

Leistungszahl der Kühlmaschine 2
TL = niedrige Temperatur, TH = hohe Temperatur