icon-star icon-cart icon-close icon-heart icon-info icon-pause icon-play icon-podcast icon-question icon-refresh icon-tile icon-users icon-user icon-search icon-lock icon-comment icon-like icon-not-like icon-plus article-placeholder article-plus-notepad article-star man-404 icon-danger icon-checked icon-article-edit icon-pen icon-fb icon-vk icon-tw icon-google
ћарк Ѕлау
»нтересные факты

ѕочему в холодильнике холодно?

  • 2481
  • 4

ѕочему в холодильнике холодно?

—ейчас модно говорить о божественном. ј еще лучше, о мистике. ѕри этом почему-то считаетс€, что такие разговоры Ц духовны и €вл€ютс€ источником высоких чувств. ¬ то врем€ как наука Ц это приземленный материализм и богохульство. ј главное, скука смертна€.

—мею заверить, что это не так. ¬о-первых, дл€ того, чтобы понимать, воспринимать, а тем более получать удовольствие от разговоров о божественном (независимо от исповедуемой религии), надо это божественное как следует изучить. ¬никнуть, так сказать. „тобы, по крайней мере, понимать, о чем речь ведетс€. ј во-вторых, наука может быть источником высоких чувств, да еще каких! Ќо оп€ть же, только дл€ тех, кто изр€дно потрудилс€ дл€ того, чтобы пон€ть суть проблемы.

я, например, одинаково высокие чувства испытывал, и вника€ в текст Ёкклезиаста, и пон€в красоту четырех уравнений ћаксвелла, на которых зиждетс€ вс€ физика, объ€сн€юща€ электрические €влени€, происход€щие во ¬селенной. ј первое и второе начала термодинамики, поверьте, звучат не менее боговдохновенно, чем дес€ть заповедей.

ќ втором начале термодинамики придетс€ вспомнить дл€ того, чтобы ответить на вопрос статьи. Ёто фундаментальное положение утверждает, казалось бы, очевидную истину. “епло всегда переходит от более гор€чего тела к менее гор€чему.

Ќа этом принципе основана работа холодильника.

¬ доэлектрическую эпоху холодильники были теплоизолированными камерами, наполненными льдом. ≈сли в такую камеру ставили теплый предмет, он отдавал свое тепло льду, который при этом та€л. —ам же предмет охлаждалс€.

¬опрос: где брали лед? ѕомните стишок —.ћаршака про мороженое, написанный еще в 1930-е годы:

Ћетним утром в сундуке

≈дет зимний холод -

—иний лед, что на реке

Ѕыл весной расколот.

Ћед хранили в специальных хранилищах под слоем опилок. ќбычно наколотого весной льда хватало до начала осени.

¬ современном холодильнике роль охладител€ вместо льда выполн€ет специальный газ, хладоагент. ѕри обычном атмосферном давлении он находитс€ в газообразном состо€нии. Ќо, будучи сжат компрессором, он конденсируетс€ в жидкость. “аким образом, двига€сь по закрытому трубопроводу, хладоагент периодически измен€ет свое агрегатное состо€ние.  ак известно, при испарении жидкость поглощает тепло, а при конденсации, наоборот, тепло выдел€етс€. »менно на этом и основана работа холодильника.

»спарение хладоагента происходит внутри холодильника, в холодильной камере. ѕри испарении хладоагент отбирает тепло у воздуха, наход€щегос€ в холодильной камере, а сам при этом немного нагреваетс€. ¬торое начало термодинамики неумолимо!

Ќо в холодильнике имеетс€ компрессор, который посто€нно отсасывает газообразный хладоагент из холодильной камеры и сжимает его настолько, чтобы газ сконденсировалс€ и превратилс€ в жидкость. ¬ хорошо нагретую жидкость, потому что, как было сказано, при конденсации выдел€етс€ тепло. ѕоэтому конденсатор, где хладоагент превращаетс€ в жидкость, всегда сильно нагрет.

 онденсатор размещают снаружи холодильника (обычно, сзади). ѕоскольку его температура значительно превышает температуру воздуха в квартире, он отдает излишек тепла окружающему воздуху. —нова срабатывает второе начало термодинамики! ƒл€ улучшени€ процесса теплообмена конденсатор насколько это возможно удлин€ют, делают его в виде извилистой трубки, и к тому же снабжают ребрами дл€ улучшени€ теплообмена.  онденсатор передает окружающему воздуху не только то тепло, которое выделилось при конденсации хладоагента, но и то тепло, которое хладоагент унес из холодильной камеры. ќхладившийс€ хладоагент в виде жидкости снова направл€етс€ в холодильную камеру, где испар€етс€, а испар€€сь, забирает тепло у воздуха, наход€щегос€ внутри холодильника. ѕроцесс повтор€етс€.

“аким образом, создаетс€ своеобразный тепловой насос. — помощью хладоагента, посто€нно измен€ющего свое агрегатное состо€ние с жидкого на газообразное и снова на жидкое, тепло из внутренней части холодильника посто€нно Ђперекачиваетс€ї наружу. “о есть, переходит от менее нагретого тела к более нагретому!

Ќе €вл€етс€ ли это нарушением второго начала термодинамики? Ќет, не €вл€етс€. ¬торое начало термодинамики работает в Ђзакрытыхї системах, в которые снаружи не поступает энерги€, и все совершаетс€ как бы Ђестественным образомї.

’олодильник сконструирован так, что в нем созданы две такие Ђзакрытыеї системы: одна Ц это холодильна€ камера, друга€ Ц конденсатор. Ёти системы разнесены и хорошо друг от друга изолированы. ј вот дл€ того, чтобы перенести хладоагент из одной системы в другую, энерги€ требуетс€. ƒвигатель компрессора подсоединен к сети, работает и потребл€ет электричество.

ќбычно в качестве хладоагента выбирают вещество, которое при комнатной температуре находитс€ в газообразном состо€нии и у которого температура перехода в состо€ние жидкое не слишком низка€. “акой газ станет жидким при относительно небольшой степени сжати€, которую обеспечивает компрессор домашнего холодильника. ¬ качестве хладоагентов в холодильниках работают и работали аммиак, фреоны или изобутан. јммиак €довит и потому в бытовых холодильниках не примен€етс€. ‘реоны же, как вы€снилось, вредны дл€ окружающей среды. Ёти сложные соединени€, содержащие в своем составе фтор, попада€ в атмосферу, способствуют разрушению тонкого озонового сло€ наход€щегос€ в стратосфере и предохран€ющего нас от гибельного ультрафиолетового излучени€. ќб озоновом слое можно прочитать в статье Ђ„то такое стратосфера?ї от 13.08.2013. ѕоэтому в насто€щее врем€ фреоны изымаютс€ из производства и замен€ютс€ более экологическими веществами.

spe
ћилана √ейко

хочетс€ сказать словами √олохвастова (из фильма "«а двум€ зайцами") - " это же очень и очень!" :):):)+++

spe
Ћариса ѕопруга

ќтлична€ стать€, а какое вступление, просто гимн науке и мудрости!

deb
Ќаталь€ –еутова

ну вот, наконец-то € хоть немного приобщилась к законам термодинамики! ¬ целом все пон€тно. +++

¬ам необходимо или зарегистрироватьс€, чтобы оставл€ть комментарии
выбор читател€

¬ыбор читател€

16+