Anda tidak memerlukan gelar fisika untuk memahami mengapa lemari es menjaga makanan tetap dingin. Anda harus memahami bahwa pendinginan sebenarnya hanyalah perpindahan panas. Secara khusus, hal ini membuat segalanya terasa lebih dingin dengan menghilangkan energi. Mari kita lihat mekanisme dasar zat pendingin.
Ambil mangkuk kaca tahan oven dan isi dengan air. Anda juga memerlukan termometer yang dapat mengukur hingga 450°F. Tempatkan termometer di dalam air dan masukkan mangkuk ke dalam oven hingga mencapai suhu 400°F.
Mari kita lihat apa yang terjadi. Air dipanaskan hingga 212°F. Kemudian mulai mendidih. Meskipun suhu udara oven 400°F, suhu air tetap pada 212°F. Itu tidak akan memanas sampai tetes terakhir menguap. Baru setelah itu suhu mangkuk kosong akan naik hingga sebanding dengan suhu oven.
Pikirkan seperti ini. Bayangkan alien bernama Max hidup nyaman di oven bersuhu 400 derajat Fahrenheit. Untuk Max, suhu oven adalah suhu ruangan. Sekarang bayangkan ada semangkuk air mendidih di sebelahnya pada suhu 212°F. Air mendidih terasa sangat dingin hingga Max. 188 derajat lebih dingin dari lingkungan normalnya.
Inilah tepatnya bagaimana kita mengalami cuaca dingin yang ekstrim. Kami merasa nyaman pada suhu 70°F. Nitrogen cair mendidih pada suhu -320°F. Jika Anda meletakkan sebotol nitrogen cair di meja dapur, rasanya seperti balok es. Ini bukan sihir. Itu hanya perbedaan suhu yang besar dari zona nyaman kita.
Penjelasan siklus pendinginan
Lemari es modern menggunakan loop tertutup. Gunakan refrigeran yang sama berulang kali. Anda dapat meniru siklus ini dengan Max dan mangkuk airnya. Berikut adalah proses langkah demi langkah:
1.** Panaskan air hingga mendidih. ** Air dalam oven mendidih pada suhu 212°F dan berubah menjadi uap pada suhu 400°F. Max mengumpulkan uap ini di dalam tas.
2.
** Uap terkompresi. ** Kukus dengan tekanan maksimum ke dalam wadah baja. Tekanan meningkat. Ketika tekanan meningkat, suhu juga meningkat. Uap di dalam tangki mencapai 800°F. Tangki terasa sangat panas bagi Max, yang terbiasa dengan suhu 400 derajat Fahrenheit.
3.
** Lepaskan panasnya. **Tempatkan wadah baja dalam oven 400°F. Menghilangkan panas berlebih ke udara oven. Suhu kembali ke 400 derajat. Uap bertekanan tinggi mengembun kembali menjadi air cair bertekanan.
4.
** Mengembangbiakkan cairan. ** Max melepaskan air dari bejana tekan ke dalam boiler. Tekanannya turun. Air segera mulai mendidih kembali dan suhu kembali ke 212°F.
Ulangi keempat langkah ini dan Anda akan memiliki lemari es yang berfungsi. Yang disebut “dinginnya” sebenarnya adalah panas yang diambil dari dalam lemari es dan dialirkan ke dapur.
Mengapa tinggi badan itu penting
Jika Anda tinggal di permukaan laut, titik didih air adalah 212°F. Namun di daerah pegunungan, tekanan udaranya lebih rendah. Titik didih turun menjadi sekitar 190-200°F.
Inilah sebabnya mengapa petunjuk memasak pada kotak pasta sering kali bertuliskan “masak lebih lama di tempat yang lebih tinggi”. Karena airnya dingin, dibutuhkan waktu lebih lama untuk memindahkan panas yang cukup ke makanan. Prinsip tekanan yang sama berlaku untuk pendinginan. Semakin rendah tekanannya, semakin rendah titik didihnya. Itu adalah trik intinya. Saat Anda menurunkan tekanan, cairan menjadi lebih dingin.
