Όπως όλα τα άλλα στο σύμπαν μας, τα ψυγεία πρέπει να υπακούουν σε έναν θεμελιώδη νόμο της φυσικής που ονομάζεται διατήρηση της ενέργειας.Η ουσία είναι ότι δεν μπορείτε να δημιουργήσετε ενέργεια από το τίποτα ή να κάνετε την ενέργεια να εξαφανιστεί σε λεπτό αέρα: μπορείτε να μετατρέψετε μόνο την ενέργεια σε άλλες μορφές.Αυτό έχει μερικές πολύ σημαντικές συνέπειες για τους χρήστες του ψυγείου.
Πρώτον, καταρρίπτει τον μύθο ότι μπορείτε να δροσίσετε την κουζίνα σας αφήνοντας την πόρτα του ψυγείου ανοιχτή.Δεν είναι αλήθεια!Όπως είδαμε μόλις, ένα ψυγείο λειτουργεί «απορροφώντας» τη θερμότητα από το ντουλάπι του ψυκτικού συγκροτήματος με ένα ψυκτικό υγρό και στη συνέχεια αντλώντας το υγρό έξω από το ντουλάπι, όπου απελευθερώνει τη θερμότητά του.Έτσι, εάν αφαιρέσετε μια συγκεκριμένη ποσότητα θερμότητας από το εσωτερικό του ψυγείου σας, θεωρητικά, η ίδια ακριβώς ποσότητα επανεμφανίζεται ως θερμότητα γύρω από το πίσω μέρος (στην πράξη, λαμβάνετε λίγο περισσότερη θερμότητα που εκπέμπεται επειδή ο κινητήρας δεν είναι τέλεια αποδοτικός και επίσης εκπέμπει θερμότητα).Αφήστε την πόρτα ανοιχτή και απλώς μεταφέρετε θερμική ενέργεια από το ένα μέρος της κουζίνας σας στο άλλο.
Ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας εξηγεί επίσης γιατί χρειάζεται τόσος χρόνος για να κρυώσει ή να παγώσει τα τρόφιμα σε ένα ψυγείο ή μια κατάψυξη.Τα τρόφιμα περιέχουν πολύ νερό, το οποίο είναι φτιαγμένο από πολύ ελαφριά μόρια (το υδρογόνο και το οξυγόνο είναι δύο από τα ελαφρύτερα άτομα).Ακόμη και μια μικρή ποσότητα υγρού (ή τροφής) με βάση το νερό περιέχει ατεράστιοςαριθμός μορίων, καθένα από τα οποία χρειάζεται ενέργεια για να θερμανθεί ή να κρυώσει.Γι' αυτό χρειάζονται μερικά λεπτά για να βράσει έστω και ένα ή δύο φλιτζάνια νερό: υπάρχουν πολύ περισσότερα μόρια για να θερμανθούν από ό,τι αν προσπαθούσατε να βράσετε κάτι σαν ένα φλιτζάνι λιωμένο σίδηρο ή μόλυβδο.Το ίδιο ισχύει και για την ψύξη: χρειάζεται ενέργεια και χρόνος για να αφαιρέσετε τη θερμότητα από υδαρή υγρά όπως ο χυμός φρούτων ή τα τρόφιμα.Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η κατάψυξη ή η ψύξη των τροφίμων διαρκεί τόσο πολύ.Δεν είναι ότι το ψυγείο ή ο καταψύκτης σας είναι αναποτελεσματικό: είναι απλώς ότι πρέπει να προσθέσετε ή να αφαιρέσετε μεγάλες ποσότητες ενέργειας για να κάνετε τα υδαρή πράγματα να αλλάξουν τη θερμοκρασία τους περισσότερο από μερικούς βαθμούς.
Ας προσπαθήσουμε να βάλουμε μερικά πρόχειρα νούμερα σε όλα αυτά.Η ποσότητα ενέργειας που χρειάζεται για να αλλάξει η θερμοκρασία του νερού ονομάζεται ειδική θερμοχωρητικότητα του και είναι 4200 τζάουλ ανά κιλό ανά βαθμό Κελσίου.Σημαίνει ότι πρέπει να χρησιμοποιήσετε 4200 joules ενέργειας για να θερμάνετε ή να ψύξετε ένα κιλό νερού κατά ένα βαθμό (ή 8400 joules για δύο κιλά).Έτσι, αν θέλετε να παγώσετε ένα μπουκάλι λίτρου νερού (που ζυγίζει 1 κιλό) από μια θερμοκρασία δωματίου 20°C σε θερμοκρασία που μοιάζει με καταψύκτη -20°C, θα χρειαστείτε 4200 × 1 kg × 40 ° C ή 168.000 joules.Εάν ο θάλαμος κατάψυξης του ψυγείου σας μπορεί να αφαιρέσει τη θερμότητα με ισχύ 100 watt (100 joules ανά δευτερόλεπτο), αυτό θα διαρκέσει 1680 δευτερόλεπτα ή περίπου μισή ώρα.
Μπορείτε να δείτε ότι χρειάζεται πολλή ενέργεια για την ψύξη των υδαρών τροφών.Και αυτό, με τη σειρά του, εξηγεί γιατί τα ψυγεία χρησιμοποιούν τόσο πολύ ηλεκτρική ενέργεια.Σύμφωνα με τη Διοίκηση Ενεργειακών Πληροφοριών των ΗΠΑ, τα ψυγεία χρησιμοποιούν περίπου το 7 τοις εκατό του συνόλου της οικιακής ηλεκτρικής ενέργειας (περίπου το ίδιο με τις τηλεοράσεις και τις σχετικές συσκευές και λιγότερο από το μισό όσο το κλιματιστικό, το οποίο χρησιμοποιεί το τεράστιο 17 τοις εκατό).
Διάγραμμα: Κατανάλωση οικιακής ηλεκτρικής ενέργειας κατά τελική χρήση: Τα ψυγεία χρησιμοποιούν το 7 τοις εκατό της οικιακής ηλεκτρικής ενέργειας — πολύ λιγότερο από τα κλιματιστικά ή τα συστήματα θέρμανσης.Τα κύρια οικιακά ψυγεία χρησιμοποιούν περίπου το 77 τοις εκατό της συνολικής ηλεκτρικής ενέργειας ψύξης, τα δεύτερα ψυγεία χρησιμοποιούν άλλο ένα 18 τοις εκατό και άλλες μονάδες αντιπροσωπεύουν το υπόλοιπο.Πηγή:Διοίκηση Ενεργειακών Πληροφοριών των ΗΠΑ,
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-02-2022