Jak wszystko inne we wszechświecie, lodówki muszą przestrzegać fundamentalnego prawa fizyki zwanego zasadą zachowania energii.Istota polega na tym, że nie można stworzyć energii z niczego ani sprawić, by energia rozpłynęła się w powietrzu: można tylko przekształcać energię w inne formy.Ma to bardzo ważne implikacje dla użytkowników lodówek.
Po pierwsze, obala mit, że można schłodzić kuchnię, pozostawiając otwarte drzwi lodówki.Nie prawda!Jak właśnie widzieliśmy, lodówka działa poprzez „zasysanie” ciepła z szafy chłodniczej za pomocą płynu chłodzącego, a następnie pompowanie płynu na zewnątrz szafy, gdzie uwalnia swoje ciepło.Więc jeśli usuniesz pewną ilość ciepła z wnętrza lodówki, teoretycznie dokładnie taka sama ilość pojawi się ponownie jako ciepło z tyłu (w praktyce wydziela się nieco więcej ciepła, ponieważ silnik nie jest idealnie wydajny i również wydziela ciepło).Pozostaw otwarte drzwi, a po prostu przeniesiesz energię cieplną z jednej części kuchni do drugiej.
Prawo zachowania energii wyjaśnia również, dlaczego chłodzenie lub zamrażanie żywności w lodówce lub zamrażarce trwa tak długo.Jedzenie zawiera dużo wody, która składa się z bardzo lekkich cząsteczek (wodór i tlen to dwa najlżejsze atomy).Nawet niewielka ilość płynu na bazie wody (lub żywności) zawieraogromnyliczba cząsteczek, z których każda wymaga energii do ogrzania lub ochłodzenia.Dlatego zagotowanie nawet filiżanki lub dwóch wody zajmuje kilka minut: jest o wiele więcej cząsteczek do ogrzania niż gdybyś próbował zagotować coś takiego jak filiżanka stopionego żelaza lub ołowiu.To samo dotyczy chłodzenia: usuwanie ciepła z wodnistych płynów, takich jak sok owocowy lub jedzenie, wymaga energii i czasu.Dlatego zamrażanie lub chłodzenie żywności trwa tak długo.Nie chodzi o to, że twoja lodówka lub zamrażarka jest nieefektywna: po prostu musisz dodać lub usunąć duże ilości energii, aby wodniste rzeczy zmieniły swoją temperaturę o więcej niż kilka stopni.
Spróbujmy przedstawić to wszystko w przybliżeniu.Ilość energii potrzebnej do zmiany temperatury wody nazywa się jej pojemnością cieplną właściwą i wynosi 4200 dżuli na kilogram na stopień Celsjusza.Oznacza to, że musisz zużyć 4200 dżuli energii, aby ogrzać lub schłodzić kilogram wody o jeden stopień (lub 8400 dżuli na dwa kilogramy).Więc jeśli chcesz zamrozić litrową butelkę wody (o wadze 1 kg) z temperatury pokojowej 20°C do temperatury zbliżonej do zamrażarki -20°C, potrzebujesz 4200 × 1 kg × 40 °C, czyli 168 000 dżuli.Jeśli komora zamrażania Twojej lodówki może usuwać ciepło z mocą 100 watów (100 dżuli na sekundę), zajmie to 1680 sekund lub około pół godziny.
Jak widać, do schłodzenia wodnistej żywności potrzeba dużo energii.A to z kolei wyjaśnia, dlaczego lodówki zużywają tak dużo energii elektrycznej.Według US Energy Information Administration, lodówki zużywają około 7 procent całej domowej energii elektrycznej (mniej więcej tyle samo, co telewizory i powiązane urządzenia, i mniej niż połowę mniej niż klimatyzacja, która zużywa aż 17 procent).
Wykres: Zużycie energii elektrycznej w domu według końcowego wykorzystania: Lodówki zużywają 7 procent energii elektrycznej w gospodarstwie domowym — znacznie mniej niż klimatyzatory lub systemy grzewcze.Główne domowe lodówki zużywają około 77 procent całkowitej energii elektrycznej potrzebnej do chłodzenia, drugie lodówki zużywają kolejne 18 procent, a pozostałe jednostki odpowiadają za resztę.Źródło:Administracja Informacji Energetycznej Stanów Zjednoczonych,
Czas postu: 02-lis-2022