De Warmtepomp
Print deze pagina

1. Theorie

1.5. De koelkast

Schematische weergave van warmte-uitwisseling
Afbeelding 1.5.1
Schematische weergave van warmte-uitwisseling in een stoommachine (boven) en een koelkast (onder)

Nu zijn we in principe aangekomen bij de warmtepomp, want een koelkast blijkt opgevat te kunnen worden als een omgekeerde stoommachine.

Een koelkast is op zijn beurt eigenlijk weer het zelfde als een warmtepomp, maar hierbij wordt warmte aan een ruimte ontrokken, terwijl in het geval van een warmtepomp het de bedoeling is dat warmte van een bron (water of lucht) een ruimte in wordt 'gestuurd'.

Bij de stoommachine gaat er steeds warmte van een plaats met een hogere temperatuur (de ketel) naar een plaats met een lagere temperatuur (de omgeving). Daarbij komt energie, arbeid vrij.

Bij de koelkast wordt er telkens warmte van een plaats met een lagere temperatuur naar een plaats met een hogere temperatuur gepompt: de keuken waar de koelkast staat, wordt opgewarmd door de warmte die uit de koelkast wordt gepompt. Dit is te voelen door een hand te houden bij de achterkant van de koelkast. De koelkast kun je zien als een omgekeerde stoommachine. De warmte stroomt van lage temperatuur naar hoge temperatuur en er gaat energie in de koelkast in plaats dat er, zoals bij de stoommachine, energie uitkomt.

Met behulp van een koelkast scheid je een koude ruimte van een warme ruimte. Je brengt dus ordening aan. Schakel je de koelkast uit dan zal warmte uit de ruimte waarin de koelkast staat naar de koudere koelkast gaan totdat de temperatuur van de lucht in de koelkast gelijk is aan die van de omgeving. Er is ordening verdwenen: de entropie is toegenomen.

Geordende systemen

Om de ordening in de koelkast tot stand te brengen, de entropie te laten afnemen, moet ergens anders de entropie toenemen. Dat gebeurt in de elektriciteitscentrale waar de elektrische energie voor de koelkast wordt opgewekt. Daar wordt bijvoorbeeld aardgas verbrandt: een toename van entropie. In het algemeen geldt dat een geordend systeem met een lagere entropie dan de omgeving alleen kan bestaan omdat er ook een entropieverhoging ergens anders, buiten het systeem, is.


Deze pagina is automatisch gegenereerd door APP_NAME.