एक रेफ्रिजरेटर 5 किग्रा पानी को `0^@C` ताप पर बर्फ में परिवर्तित कर देता है। इसके लिए वह 20 मिनट का समय लेता है। कमरे का ताप `20^@C` मानते हुए आवश्यक न्यूनतम शक्ति की गणना कीजिए।

Explanation

पानी को बर्फ में परिवर्तित करने के लिए आवश्यक ऊष्मा की मात्रा,
`Q_2 = mL= 5xx 80 = 400` किलोकैलोरी
कमरे का ताप, `T_1 = 273+20 = 293K`,
बर्फ का ताप, `T_2 = 273+0= 273K`
रेफ्रिजरेटर का निष्पादन गुणांक `(beta)=Q_2/W=(T_2)/(T_1-T_2)`
अत: W (किया गया कार्य)
`=Q_2 xx (T_1-T_2)/T_2`
= (400 किलोकैलोरी) `xx (293- 278)/273`
`= 400 xx20/273`
= 29.3 किलोकैलोरी
`= 29.3xx 4.2 xx10^3` जूल
समय t = 20 मिनट `= 20xx60 = 1200` सेकण्ड
अत: आवश्यक न्यूनतम शक्ति,
`P = W/t = (29.3 xx4.2xx10^3)/(1200)`
= 102. 5 वाट