Kühlschrankphysik -Wie Kühlschränke funktionieren-

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Regel 1

Kälte ist die Abwesenheit von Wärme, genauso wie Dunkelheit die Abwesenheit von Licht ist. Die vollständige Abwesenheit von Wärme wird als absoluter Nullpunkt betrachtet, der –459,67 ° F –273,15 ° C beträgt. Wenn einem Bereich Wärme entzogen wird, sinkt die gemessene Temperatur. Ein Thermometer misst, wie viel Wärme in einem bestimmten Bereich vorhanden ist. Die optimale Temperatur für die Lagerung der meisten Lebensmittel liegt knapp über dem Gefrierpunkt, etwa 35ºF bis 38ºF. Wasser gefriert bei 32ºF. Die optimale Gefriertemperatur beträgt ca. 0ºF. Diese Temperatur tötet keine Bakterien ab, stoppt jedoch fast das Wachstum und die Vermehrung, sodass Lebensmittel über einen längeren Zeitraum sicher gelagert werden können.

Regel Nr. 2

Wärme ist in ständiger Bewegung. Es fließt von wärmeren in kältere Gebiete, bis eine insgesamt gleiche Temperatur erreicht ist. Die Bewegung der Wärme wird als Wärmeübertragung bezeichnet. Die Wärme bewegt sich auf drei Arten von einem Ort zum anderen.

Die drei Methoden der Wärmeübertragung sind Leitung , Konvektion , und Strahlung .

Leitung ist die Bewegung von Wärmeenergie durch eine Substanz oder von einer Substanz zur anderen durch direkten Kontakt von Atomen und Molekülen. Wärme bewegt sich direkt von einem Molekül zum anderen. Die Wärmeenergie beschleunigt die Bewegung der Atome und sie kollidieren mit anderen Molekülen, wodurch sie sich schneller bewegen.

Konvektion ist die Übertragung von Wärme in einer Flüssigkeit oder einem Gas, wenn sich Gruppen von Molekülen in Strömen von einer Region in eine andere bewegen. Warme Luft ist weniger dicht als kühlere Luft. Je weniger dichte Luft aufsteigt, desto kühler sinkt die dichtere Luft. Die schwerere, kältere Luft sinkt und drückt die leichtere, wärmere Luft nach oben. Diese Kreisbewegung wird Konvektionsstrom genannt.

Strahlung ist Wärmeenergie, die durch den leeren Raum übertragen wird oder den leeren Raum durch elektromagnetische Wellen oder Infrarotstrahlen erwärmt. Bei diesem Prozess strahlen nur die Moleküle der Substanz die Wärme ab. Strahlung kann durch ein Vakuum auftreten und ist die Art und Weise, wie die Sonnenwärme auf die Erde übertragen wird.

Regel Nr. 3

Wenn sich eine Flüssigkeit in einen Dampf verwandelt, erhöht sich ihre Fähigkeit, Wärme zu absorbieren, aufgrund der vergrößerten Oberfläche. Ähnlich wie Wasser in der Lage ist, Zustände mit zunehmender Oberfläche in Dampf umzuwandeln, hat flüssiges Kältemittel, das beim Eindringen in die Verdampferwendel teilweise verdampft, eine größere Fähigkeit, Wärme aus dem Gefrierfach aufzunehmen und abzuführen.

Regel 4

Durch Verringern des Drucks einer Flüssigkeit wird ihr Siedepunkt verringert. Zum Beispiel wate r, das bei 212ºF auf Meereshöhe kocht, kocht bei 75ºF, wenn sein Druck ausreichend verringert wurde. Wenn sich das flüssige Kältemittel aus dem sehr kleinen Kapillarrohr in das größere Rohr des Verdampfers bewegt, wird der Druck des Kältemittels stark verringert
, was dazu führt, dass es bei einer niedrigeren Temperatur kocht und sich teilweise in einen Dampf verwandelt. Dieser Wechsel in einen Dampfzustand erhöht seine Fähigkeit, die im Gefrierfach vorhandene Wärme zu absorbieren, erheblich.