Kuten kaiken muun universumissamme, jääkaapin on noudatettava fysiikan peruslakia, jota kutsutaan energian säilymiseksi.Pääasia on, että et voi luoda energiaa tyhjästä tai saada energiaa katoamaan ilmaan: voit vain muuntaa energiaa muihin muotoihin.Tällä on joitain erittäin tärkeitä seurauksia jääkaapin käyttäjille.
Ensinnäkin se murtaa myytin, jonka mukaan voit jäähdyttää keittiötäsi jättämällä jääkaapin oven auki.Ei totta!Kuten olemme juuri nähneet, jääkaappi toimii "imemällä" lämpöä jäähdytyskaapista jäähdytysnesteellä ja sitten pumppaamalla nesteen kaapin ulkopuolelle, missä se vapauttaa lämpönsä.Joten jos poistat tietyn määrän lämpöä jääkaapin sisältä, teoriassa täsmälleen sama määrä ilmaantuu takaisin lämpönä takaosan ympärille (käytännössä saat hieman enemmän lämpöä pois, koska moottori ei ole täysin tehokas ja se myös luovuttaa lämpö).Jätä ovi auki ja siirrät lämpöenergiaa keittiösi yhdestä osasta toiseen.
Energian säilymisen laki selittää myös sen, miksi elintarvikkeiden jäähdyttäminen tai pakastaminen kestää niin kauan jääkaapissa tai pakastimessa.Ruoka sisältää paljon vettä, joka on valmistettu erittäin kevyistä molekyyleistä (vety ja happi ovat kaksi kevyintä atomia).Pienikin määrä vesipohjaista nestettä (tai ruokaa) sisältää avaltavamäärä molekyylejä, joista jokainen kuluttaa energiaa lämmetäkseen tai jäähtyäkseen.Siksi kupin tai kahden veden keittäminen vie pari minuuttia: lämmitettäviä molekyylejä on paljon enemmän kuin jos yrittäisit keittää jotain kupillista sulaa rautaa tai lyijyä.Sama koskee jäähdytystä: kuluttaa energiaa ja aikaa lämmön poistaminen vetisistä nesteistä, kuten hedelmämehusta tai ruoasta.Siksi ruoan pakastaminen tai jäähdyttäminen kestää niin kauan.Kyse ei ole siitä, että jääkaappisi tai pakastimesi olisi tehoton: kyse on yksinkertaisesti siitä, että sinun on lisättävä tai poistettava suuria määriä energiaa, jotta vetiset asiat muuttavat lämpötilaansa yli muutaman asteen.
Yritetään esittää karkeita lukuja tähän kaikkeen.Veden lämpötilan muuttamiseen kuluvaa energiaa kutsutaan sen ominaislämpökapasiteetiksi, ja se on 4200 joulea kilogrammaa kohden celsiusastetta kohti.Se tarkoittaa, että sinun on käytettävä 4200 joulea energiaa lämmittääksesi tai jäähdyttääksesi kilon vettä yhdellä asteella (tai 8400 joulea kahdella kilogrammalla).Joten jos haluat pakastaa litran vesipullon (paino 1 kg) huoneenlämmöstä 20°C pakastimeen -20°C, tarvitset 4200 × 1kg × 40°C eli 168 000 joulea.Jos jääkaapin pakastelokero pystyy poistamaan lämpöä 100 watin (100 joulea sekunnissa) teholla, se kestää 1680 sekuntia eli noin puoli tuntia.
Voit nähdä, että vetisten ruokien jäähdyttämiseen tarvitaan paljon energiaa.Ja se puolestaan selittää, miksi jääkaapit kuluttavat niin paljon sähköä.Yhdysvaltain energiatietohallinnon mukaan jääkaapit kuluttavat noin 7 prosenttia kaikesta kotitaloussähköstä (suunnilleen saman verran kuin televisiot ja niihin liittyvät laitteet, ja alle puolet vähemmän kuin ilmastointi, joka käyttää huimat 17 prosenttia).
Kaavio: Kodin sähkönkulutus loppukäytön mukaan: Jääkaapit kuluttavat 7 prosenttia kotitalouksien sähköstä – paljon vähemmän kuin ilmastointilaitteet tai lämmitysjärjestelmät.Tärkeimmät kodin jääkaapit käyttävät noin 77 prosenttia kokonaisjäähdytyssähköstä, toiset jääkaapit vielä 18 prosenttia ja muut yksiköt muodostavat loput.Lähde:Yhdysvaltain energiatietohallinto,
Postitusaika: 02.11.2022