熱力学でわからないところを教えてください。

質問

『カルノー冷凍機で、冷蔵庫をつくり、室温が27℃のとき庫内の温度を－3℃に保つのに20Wの仕事率で仕事を供給する必要があったとすると、 毎秒何カロリーの熱が庫内にもれて入っていることになるか。』
という問題で、解答が
『冷蔵庫から取り出された熱をdQl、室温側に捨てられた熱をdQhとし、入れた仕事をdWとする。符号を考慮すると
dQh=-(dQl+dW)・・・(1)』
とありますが、 dQh=-(dQl+dW)となるのがわかりません。このことを説明していただけないでしょうか。よろしくお願いします。

回答No.2

superkamecha · ベストアンサー

補足に対する回答です。
この符号は、「冷凍庫の室内」を”基準の系”として、系から出て行く方向を正として（どちらを正にしても良いのですが）、熱の動きの方向を規定しているものと思われます。
この規定のもとでは、ｄＱｌとｄＷが流入してくる値（負の値）となりますので、
ｄＱｈ＋ｄＱｌ＋ｄＷ＝０となり、（１）式になります。

お礼

ありがとうございました！

回答No.1

superkamecha

これはですね、「成績効率」という言葉で検索すれば、どこかで詳しく解説されているでしょうが、
要するに、冷凍機は「ｄＱｌの熱を室外に運ぶ」というお仕事を”タダ”ではやってくれなくて、ｄＷのエネルギーを与えてやらなければならない訳です。ところが、その”仕事賃”なるｄＷも、最終的に熱以外のエネルギーにはなりませんから（冷凍機は動力を生み出したり自走したりしない）、室外にｄＱｌと共に”捨てられる”んですね。その合計がｄＱｈだというわけです。

補足

dQh=-(dQl+dW)
で符号にマイナスが付く理由を教えてもらえませんか？
捨てられるのをdQhとしているのだからプラスになるような気がしますが¨。