Je hebt geen natuurkundediploma nodig om te begrijpen waarom koelkasten voedsel koud houden. Je moet begrijpen dat koeling eigenlijk alleen maar warmteoverdracht is. Het zorgt er vooral voor dat de dingen kouder aanvoelen door energie te verwijderen. Laten we eens kijken naar het basismechanisme van koelmiddelen.
Neem een ovenvaste glazen kom en vul deze met water. Je hebt ook een thermometer nodig die tot 450 ° F kan meten. Plaats de thermometer in het water en plaats de kom in de oven tot een temperatuur van 400 ° F.
Laten we kijken wat er gebeurt. Het water wordt verwarmd tot 212°F. Dan begint het te koken. Hoewel de luchttemperatuur in de oven 400°F is, blijft de watertemperatuur 212°F. Het warmt pas op als de laatste druppel is verdampt. Alleen dan zal de temperatuur van de lege kom stijgen totdat deze vergelijkbaar is met de temperatuur van de oven.
Denk er zo over na. Stel je een buitenaards wezen genaamd Max voor dat comfortabel leeft in een oven van 400 graden Fahrenheit. Voor Max is de oventemperatuur kamertemperatuur. Stel je nu voor dat er naast hem een kom kokend water staat met een temperatuur van 212°F. Kokend water voelt voor Max erg koud aan. 188 graden koeler dan zijn normale omgeving.
Dit is precies hoe wij extreme kou ervaren. Wij voelen ons comfortabel bij 70°F. Vloeibare stikstof kookt bij -320°F. Als je een kan vloeibare stikstof op je keukentafel zet, voelt het aan als een blok ijs. Dit is geen magie. Het is gewoon een groot temperatuurverschil met onze comfortzone.
Uitleg van de koelcyclus
Moderne koelkasten gebruiken gesloten kringlopen. Gebruik steeds opnieuw hetzelfde koelmiddel. Je kunt deze cyclus nabootsen met Max en zijn waterbak. Hier is het stapsgewijze proces:
1.** Verwarm het water tot het kookt. ** Water in de oven kookt bij 212°F en verandert in stoom bij 400°F. Max vangt deze damp op in een zak.
2.
** Gecomprimeerde stoom. ** Stoom op maximale druk in de stalen container. De druk stijgt. Als de druk stijgt, stijgt ook de temperatuur. De stoom in de tank bereikt een temperatuur van 800°F. De tank voelde erg heet aan voor Max, die gewend is aan temperaturen van 400 graden Fahrenheit.
3.
** Laat de warmte ontsnappen. **Plaats de stalen container in een oven van 400°F. Voert overtollige warmte af in de ovenlucht. De temperatuur keert terug naar 400 graden. De hogedrukstoom condenseert terug tot vloeibaar water onder druk.
4.
** Zet vloeistof uit. ** Max laat water uit het drukvat in de ketel stromen. De druk daalt. Het water begint onmiddellijk weer te koken en de temperatuur keert terug naar 212°F.
Herhaal deze vier stappen en je hebt een werkende koelkast. De zogenaamde “koude” is eigenlijk warmte die uit de koelkast wordt gehaald en in de keuken wordt gegoten.
Waarom lengte belangrijk is
Als u op zeeniveau woont, is het kookpunt van water 212 ° F. In bergachtige gebieden is de luchtdruk echter lager. Het kookpunt daalt tot ongeveer 190-200°F.
Daarom staat er in de kookinstructies op dozen pasta vaak ‘langer koken op grotere hoogte’. Omdat het water koud is, duurt het langer voordat er voldoende warmte op het voedsel wordt overgedragen. Hetzelfde drukprincipe geldt voor koeling. Hoe lager de druk, hoe lager het kookpunt. Dat is de kerntruc. Wanneer u de druk verlaagt, wordt de vloeistof kouder.
