5.9.17. Какую работу можно совершить, имея айсберг объема 1 $км^{3}$ в качестве холодильника и океан в качестве нагревателя? Какое время понадобится Красноярской ГЭС, чтобы выработать такое же количество энергии? Мощность Красноярской ГЭС 6 ГВт.
Решение
В начале опишу допущения, которые буду использовать при решении. Во-первых, для получения максимальной работы будем считать нашу систему идеальной тепловой машиной Карно. Во-вторых, айсберг используется до полного таяния. В-третьих, будем считать, что айсберг таит в экваториальных водах, где средняя температура океана составляет $300^{\circ }$К.
Количество теплоты, полученное айсбергом:
$$Q=\lambda m=\lambda\rho V$$
где $\lambda$ - удельная теплота плавления льда, $\rho$ - плотность льда.
КПД теплового двигателя Карно:
$$\eta=1-\frac{T_{л}}{T_{о}}$$
где $T_{л}=273^{\circ }\text{ К}$ температура льда, $T_{о}=300^{\circ }\text{ К}$ температура океана.