Откуда берется холод? Откуда берётся мороз Как низкая температура кипения хладагента связана с охлаждением продуктов

Трудно представить себе современную квартиру без холодильника. Все знают, что холодильник сохраняет холод внутри себя, поэтому продукты, хранящиеся в нем, не портятся долгое время. Как же устроен холодильник?

В холодильнике 4 основных составляющих части:

1. Хладагент - вещество, которое ходит по кругу и переносит тепло.В качестве хладагента используется газ фреон.

2. Компрессор - мотор, который работает по принципу насоса и гонит хладагент по кругу.

3. Конденсатор - через него тепло уходит наружу, в окружающую среду. Конденсатор - это решетка на задней стенке холодильника.

4. Испаритель - в нем тепло забирается из холодильника. Обычно испарителем служит внутренняя стенка холодильника

Компрессор засасывает хладагент из испарителя. Хладагент в этот момент находится в состоянии пара. Компрессор под давлением закачивает его в конденсатор. Хладагент под давлением сжимается, то есть из газообразного состояния переходит в жидкое. При этом его температура повышается. Горячий газ, проходя по трубам конденсатора, отдает тепло в окружающее пространство и в результате остывает до комнатной температуры.

Затем через очень узкое отверстие (капилляр) хладагент поступает в испаритель. Его давление резко уменьшается, и за счет этого происходит испарение хладагента - он вскипает, превращаясь в пар. При этом он сильно охлаждается. В результате он отнимает тепло у стенок испарителя, а испаритель, в свою очередь, охлаждает внутреннее пространство холодильника и продукты, содержащиеся в нем.

Таким образом, хладагент работает по циклу: в конденсаторе он под воздействием высокого давления конденсируется и переходит в жидкое состояние, выделяя тепло, а в испарителе под воздействием низкого давления вскипает и переходит в газообразное состояние, поглощая тепло.

Холодильник обязательно имеет терморегулятор, с помощью которого задается температура охлаждения холодильной камеры. Когда эта температура достигается, терморегулятор размыкает электрическую цепь, и компрессор останавливается.

Через некоторое время температура в холодильнике начинает снова повышаться (под воздействием окружающей среды). Тогда контакты терморегулятора замыкаются и электродвигатель мотор-компрессора запускается с помощью защитно-пускового реле. Весь цикл повторяется сначала, пока температура в холодильнике снова не понизится до нужного значения.

Вот почему мы слышим, как холодильник время от времени начинает «урчать», а потом снова затихает - это включается и выключается электродвигатель компрессора.

В схеме циркуляции хладагента на самом первом рисунке вы, наверно, заметили еще одно звено - фильтр-осушитель. Он нужен для очистки и осушения хладагента, который проходит через него. Фильтр-осушитель представляет собой цилиндр, заполненный веществом, поглощающим влагу (силикагель или цеолит).

Итак, холодильник устроен таким образом, что он не охлаждает воздух в камере, а забирает из него тепло и отдает его в окружающую среду. Обеспечивается это разницей давления в конденсаторе и испарителе холодильника. Хладагент идет от участка с высоким давлением, где он обращается в жидкость (конденсируется), к участку с низким давлением, где давление хладагента понижается и он превращается в пар (испаряется).

В статье использованы материалы с сайта secureforms.danfoss.com и

Холодильник появился благодаря термодинамике, науке, занимающейся перемещением и превращением тепла. Эти процессы и происходят в обычном домашнем холодильнике. Тепло захватывает хладагент, выводит его наружу, тем самым охлаждая содержимое камеры, и возвращается назад за новой порцией тепла.

Что такое хладагент?

Это рабочее вещество холодильника, которое из-за низкой температуры кипения способно с легкостью забирать тепло.

Длительное время в качестве рабочего вещества использовался R-12, или фреон. Но установив его вредное воздействие на озоновый слой планеты, заправка им холодильников стала приостанавливаться. Сегодня применяется безвредный для человека и природы R-134а, а также смеси различных газов и диметиловый эфир.

Как низкая температура кипения хладагента связана с охлаждением продуктов?

Из физики известно, что при кипении вещество забирает из окружающей среды тепло и, тем самым, ее охлаждает. Так, например, при растирании тела эфиром, чувствуется охлаждение. Испаряясь, он забирает тепло у тела. Чтобы охладить внутреннюю камеру холодильника, нужно заполнить рабочим веществом некоторые части устройства. Вскипев, оно заберет тепло у помещенных в камере продуктов.

Как же работает холодильник?

Любой холодильник состоит из трех главных составляющих:

1. Мотора - компрессора.
2. Конденсатора - металлический змеевик, расположенный на задней панели.
3. Испарителя - коробочка из металла, которую можно увидеть в морозильной камере.

Сжиженный под давлением хладагент по трубопроводу из змеевика попадает в испаритель. В испарителе низкое давление. Рабочее вещество начинает кипеть и испаряться, охлаждая стенки испарителя, который в свою очередь охлаждает воздух в холодильнике. Компрессор создает низкое давление в испарителе, откачивая его пары На место испарившегося газа поступает новый сжиженный газ.

Пройдя через компрессор, пары в сжатом состоянии поступают в змеевик. При сжатии газ нагревается, поэтому конденсатор всегда теплый. Проходя по змеевику, горячий хладагент остывает и превращается в жидкость. В жидком состоянии он снова поступает в испаритель, и процесс начинается снова.

Круговорот продолжается до того, пока датчик температуры не даст сигнал компрессору остановиться.

Почему хладагент не закипает прямо в змеевике?

А потому, что при разном давлении температура кипения так же разная. Именно из-за низкого давления в испарителе и происходит кипение хладагента. В змеевике же температура кипения достаточно высокая из-за высокого давления. Как, например, в котлах с высоким давлением температура кипения воды может достигнуть 200 градусов по шкале Цельсия.

Роль компрессора

Это своеобразный насос. Он перекачивает хладагент и создает нужное давление в испарителе и змеевике для сжижения и испарения хладагента. Испаритель же является источником холода в холодильнике.

При утечке хладагента или отказе компрессора .

В Европе необычайно похолодало. Но что такое холод и откуда он берется? Каково его воздействие на живые организмы? Может ли стать еще холоднее? Ответы на эти вопросы попыталась найти швейцарская газета St.Galler Tagblatt.

Никого не удивляют морозы в Восточной Европе. Там они не редкость. Но почему стужа охватила Западную Европу, где зимние температуры обычно весьма умеренны?

Причина этого явления в следующем. Нынешняя зона высокого давления под названием Claus держится над Центральной Европой стабильно. Но при этом она вращается, как и все подобные зоны в Северном полушарии, по часовой стрелке. Это вращение и приносит на запад холодный воздух из Восточной Европы и даже Сибири. Сибирские морозы справедливо вошли в поговорку. Именно там отмечалась температура минус 72С - самая низкая, когда-либо зафиксированная за пределами Антарктиды.

Почему на фоне постоянных разговоров о глобальном потеплении климата бывает так холодно? В этом нет противоречия, потому что следует различать погоду и климат. Погода отражает текущее состояние атмосферы над тем или иным регионом, в то время как климат описывает долгосрочную тенденцию. Долгосрочные измерения показывают, что зимы в Европе становятся в среднем более мягкими и влажными.

От чего зависит, холодная выдастся зима или нет? Это определяется так называемой Североатлантической осцилляцией, характеризующей разницу в давлении воздуха между зоной низкого давления над Исландией и зоной высокого давления над Азорскими островами. Если она высока, усиливаются западные ветры, вследствие чего зона низкого давления достигает Центральной Европы. Это означает, что зима будет мягкой и влажной. Но если разница мала, зона низкого давления направляется в сторону Средиземноморья, поэтому более холодный и сухой воздух проникает в Западную Европу. Что и произошло в нынешнем году.

Почему зимой вообще холодно? Ведь именно в это время Земля ближе к Солнцу на 5 млн. км, чем летом. То, что в Северном полушарии холоднее, объясняется вращением нашей планеты вокруг Солнца по слегка эллиптической орбите. При этом она вращается вокруг своей оси под углом 23 градуса 27 минут по отношению к плоскости солнечной орбиты. Поэтому зимой лучи падают на Землю в Северном полушарии максимально наклонно, а Солнце стоит низко над линией горизонта. В итоге на землю попадает меньше солнечного тепла и становятся длиннее ночи. Все это приводит к охлаждению атмосферы.

Но все-таки Земля - не самая холодная планета в Солнечной системе. На Юпитере еще хуже: температура минус 230С в среднем. Самая жаркая планета - Венера. На ней плюс 470С.

Здравствуйте! Чтобы ответить на ваш вопрос, придется обратиться к такой науке, как астрономия.

Причина того, почему на нашей планете меняются времена года, заключается в движении Земли вокруг Солнца.

Путь, по которому в космическом пространстве движется земной шар, имеет форму вытянутого круга - эллипса. В центре этого эллипса — Солнце.

Переход от тёплого времени года (весна, лето) к холодному (осень, зима) происходит вовсе не потому, что Земля то приближается к Солнцу, то удаляется от него. А ведь и сегодня так думают многие люди!

Дело в том, что Земля, помимо обращения вокруг Солнца, вращается вокруг воображаемой оси (линии, проходящей через Северный и Южный полюса). Если бы ось Земли располагалась под прямым углом к орбите Земли вокруг Солнца, у нас не было бы времен года, а все дни были бы одинаковыми. Но эта ось наклонена по отношению к Солнцу (на 23°27"). В результате Земля вращается вокруг Солнца в наклонном положении. Это положение сохраняется круглый год, а ось Земли всегда направлена в одну точку — на Полярную звезду.

Поэтому в разное время года Земля по-разному подставляет солнечным лучам свою поверхность. Когда солнечные лучи падают отвесно, прямо, Солнце жарче. Если же лучи Солнца падают на земную поверхность под углом, то они греют земную поверхность слабее.

Солнце всегда стоит прямо на экваторе и в тропиках, поэтому жители этих мест не знают холодов. Там не так резко, как у нас, сменяются времена года, и никогда не бывает снега.

В то же время часть года каждый из двух полюсов повернут к Солнцу, а вторую часть скрыт от него. Когда Северное полушарие повернуто к Солнцу, в странах к северу от экватора — лето и день длинный, к югу — зима, а день короткий. Когда прямые лучи Солнца падают на Южное полушарие — здесь наступает лето, а в Северном — зима.

Подробное объяснение вопроса наступления зимы и наглядные картинки вы можете увидеть по ссылке http://allforchildren.ru/why/why52.php

Астрономическая зима на планете длится с момента зимнего солнцестояния до момента весеннего равноденствия, то есть в Северном полушарии Земли с 22 декабря до 21 марта, в Южном полушарии с 22 июня до 21 сентября. В разные годы (на Земле) эти астрономические моменты приходятся на разное время (в пределах указанных суток), однако Григорианский календарь разработан так, что от этого он не собьётся ещё долго.

Кроме научного объяснения того, почему наступает зима, есть и другие. Например, мифические. С одним из таких мифов (древнегреческим) вы можете ознакомиться по следующей ссылке: http://www.voproshaika.narod.ru/pochemy_64.html

О том, как холод образуется в современных холодильниках, можно почитать по ссылке