On considère un réfrigérateur dont la source chaude est l’air ambiant à la température Ta=20 ○c.
L’intérieur du frigo est modélisé par une masse m=5 kgde capacité thermique massiquec=4kJ.kg−1.K−1 On considère le fonctionnement idéal de la machine ditherme.
Au retour des courses, on place la massem dans l’enceinte du réfrigérateur. La températureTF de cette enceinte passe de la valeur initiale T0=10 ○cà la valeur finaleT1=5○c.
1. On considère pour la machine ditherme les transferts élémentairesδQF etδQc avec les sources pour un cycle thermody- namique. La source froide peut être assimilée à une source idéale pendant cette durée élémentaire. Écrire une équation liant ces deux grandeurs àTa etTF.
2. La températureTF de la masse m a tout de même évolué pendant cette duréedt. On note dTF cette petite évolution.
Déterminer le transfert thermique associé δQmasse en fonction de m, c et dTF. En déduire une expression deδQF en fonction dem,cetdTF.
3. Exprimer CC etQF lorsque la température de la massem passe deT0 à T1.
4. La puissance fournie par le compresseur du réfrigérateur estP =150 W. Au bout de quelle durée les aliments auront-ils atteint la température T0?
