Ako všetko ostatné v našom vesmíre, aj chladničky sa musia riadiť základným fyzikálnym zákonom nazývaným zachovanie energie.Podstatou je, že nemôžete vytvoriť energiu z ničoho alebo nechať energiu zmiznúť vo vzduchu: energiu môžete premieňať iba na iné formy.To má veľmi dôležité dôsledky pre používateľov chladničiek.
Po prvé, vyvracia mýtus, že svoju kuchyňu môžete ochladiť tak, že necháte dvere chladničky otvorené.Nepravda!Ako sme práve videli, chladnička funguje tak, že „nasáva“ teplo z chladiacej skrine s chladiacou kvapalinou, potom čerpá kvapalinu von zo skrine, kde uvoľňuje svoje teplo.Takže ak odoberiete určité množstvo tepla zvnútra vašej chladničky, teoreticky sa presne rovnaké množstvo znovu objaví ako teplo okolo chrbta (v praxi sa uvoľní o niečo viac tepla, pretože motor nie je dokonale účinný a tiež vydáva teplo). teplo).Nechajte dvierka otvorené a jednoducho prenášate tepelnú energiu z jednej časti vašej kuchyne do druhej.
Zákon zachovania energie tiež vysvetľuje, prečo tak dlho trvá chladenie alebo mrazenie potravín v chladničke alebo mrazničke.Jedlo obsahuje veľa vody, ktorá je vyrobená z veľmi ľahkých molekúl (vodík a kyslík sú dva z najľahších atómov).Aj malé množstvo tekutiny (alebo jedla) na vodnej báze obsahuje aobrovskýpočet molekúl, z ktorých každá potrebuje energiu na zahriatie alebo ochladenie.Preto trvá niekoľko minút, kým uvaríte čo i len šálku alebo dve vody: na zahriatie je potrebné oveľa viac molekúl, ako keby ste sa pokúšali uvariť niečo ako šálka roztaveného železa alebo olova.To isté platí pre chladenie: odstránenie tepla z vodnatých tekutín, ako je ovocný džús alebo jedlo, si vyžaduje energiu a čas.Preto mrazenie alebo chladenie potravín trvá tak dlho.Nie je to tak, že by vaša chladnička alebo mraznička bola neefektívna: je to jednoducho tak, že musíte pridať alebo odobrať veľké množstvo energie, aby vodné veci zmenili svoju teplotu o viac ako niekoľko stupňov.
Skúsme k tomu všetkému dať nejaké hrubé čísla.Množstvo energie potrebnej na zmenu teploty vody sa nazýva jej špecifická tepelná kapacita a je to 4200 joulov na kilogram na stupeň Celzia.Znamená to, že na zohriatie alebo ochladenie kilogramu vody o jeden stupeň potrebujete použiť 4200 joulov energie (alebo 8400 joulov na dva kilogramy).Ak teda chcete zmraziť litrovú fľašu vody (s hmotnosťou 1 kg) z izbovej teploty 20 °C na −20 °C v mrazničke, budete potrebovať 4200 × 1 kg × 40 °C, čiže 168 000 joulov.Ak mraziaci priestor vašej chladničky dokáže odobrať teplo výkonom 100 wattov (100 joulov za sekundu), bude to trvať 1680 sekúnd alebo približne pol hodiny.
Môžete vidieť, že na ochladenie vodnatých potravín je potrebné veľa energie.A to zase vysvetľuje, prečo chladničky spotrebujú toľko elektriny.Podľa amerického úradu pre energetické informácie spotrebujú chladničky asi 7 percent všetkej domácej elektriny (približne to isté ako televízory a súvisiace spotrebiče a menej ako polovicu menej ako klimatizácia, ktorá využíva neuveriteľných 17 percent).
Graf: Spotreba elektrickej energie v domácnosti podľa konečného použitia: Chladničky spotrebujú 7 percent domácej elektrickej energie – oveľa menej ako klimatizácie alebo vykurovacie systémy.Hlavné domáce chladničky spotrebujú asi 77 percent celkovej chladiacej elektriny, druhé chladničky spotrebúvajú ďalších 18 percent a ďalšie jednotky predstavujú zvyšok.Zdroj:US Energy Information Administration,
Čas uverejnenia: 2. novembra 2022