Почему бутылка, обернутая мокрой тканью, быстрее охлаждается в морозилке?

Почему бутылка, обернутая мокрой тканью, быстрее охлаждается в морозилке? Интересно

Бывают ситуации, когда нужно как можно быстрее охладить какой-либо напиток, например, бутылку с водой. Многие пользуются при этом ускоренным способом: оборачивают бутылку мокрой тканью и кладут в морозильник. Метод действительно работает. Разберемся, в чем секрет его эффективности.

Принцип работы морозильника

Прежде чем выяснять, почему же бутылка, завернутая во влажную ткань, охлаждается быстрее, стоит понять принцип работы морозильной камеры. Прибор действует так же, как и холодильник – разница состоит только в температурном режиме.

В основе его работы содержатся принципы термодинамики. Основные функциональные элементы морозилки:

  • компрессор – обеспечивает движение веществ в конструкции прибора и работает по принципу насоса;
  • хладагент – главный переносчик тепла;
  • конденсатор – превращает газообразное вещество в жидкое;
  • испаритель – превращает жидкое вещество в газообразное.

Наверняка для многих окажется неожиданным тот факт, что в морозильной камере холодный воздух не генерируется и не поступает извне – низкая температура создается за счет отвода тепла наружу. Работают морозилки и холодильники циклично.

Принцип работы холодильника/морозильника
Принцип работы холодильника/морозильника

Цикл начинается с запуска компрессора, который отправляет хладагент в испаритель по трубкам. В качестве хладагента чаще всего выступает фреон. Он кипит (плавится) при низкой температуре и легко забирает тепло, что и является прямой целью.

Интересный факт: термин «фреон» обозначает не определенное вещество, а целую их группу, состоящую из более чем 40-ка позиций. На самом деле это зарегистрированная торговая марка, а общеупотребляемым слово стало благодаря одной из самых крупных химических компаний в мире.

Хладагент закипает, испаряется, охлаждает стенки испарителя. Затем пары продвигаются дальше – в конденсатор, а испаритель заполняется новыми порциями жидкого хладагента. Причем конденсатор всегда теплый, потому что пары нагреваются вследствие сжатия. Проходя по трубопроводу, хладагент остывает и превращается в жидкость.

Интересно:  Краснодарский край – это Европа или Азия?

Такой цикл продолжается до тех пор, пока датчик температуры не подаст сигнал о том, что достигнуто нужное значение. Компрессор временно останавливается до начала следующего цикла. Большое значение имеет также разница давлений. Это не дает хладагенту кипеть прямо в трубках.

Охлаждение при испарении

Это физическое явление, которое как раз и используется в различных приборах. Существует понятия скрытой теплоты, свойственной процессам плавления, образования пара – то есть фазовым переходам вещества. При этом оно меняет свое состояние и поглощает либо высвобождает теплоту.

Чтобы перейти в парообразное состояние, жидкости необходима энергия. Она берется из окружающей среды. Когда жидкость испаряется в воздух, происходит охлаждение соседних объектов. Чем выше разница температур жидкости и воздуха, тем активнее происходит испарение и охлаждение.

Охлаждение испарением в действии
Охлаждение испарением в действии

Этот эффект применим и к бутылке, обернутой мокрой тканью и находящейся в морозилке. Если положить туда обычную сухую бутылку, то длительность охлаждения будет зависеть только от ее размера и разницы температур.

Влажная ткань становится дополнительным источником отдачи тепла. Самые быстрые молекулы воды во время испарения отрываются и уносят тепловую энергию в окружающую среду. Увеличивается и площадь теплоотдачи, поскольку между нитями ткани содержится влага, а сам материал имеет многочисленные неровности. Способ хоть и эффективный, однако время охлаждения сокращается лишь на 10-20%.

Интересный факт: не рекомендуется ставить в холодильник или морозильник блюда, которые еще не остыли до комнатной температуры. Во-первых, происходит активное испарение влаги, которая оседает на стенках, замерзает и нарушает процесс работы устройства. Во-вторых, создается излишняя нагрузка на компрессор прибора, что может вывести его из строя.

Секрет более быстрого охлаждения заключается в испарении воды. Это доказанное физическое явление, во время которого жидкость, которая переходит в парообразное состояние, забирает тепловую энергию из окружающей среды. Мокрая ткань на бутылке, хоть и ускоряет охлаждение, но не столь существенно.

Поделиться с друзьями

Эксперт и постоянный автор научно-популярного журнала: «Как и Почему». Свидетельство о регистрации средства массовой информации ЭЛ № ФС 77 - 76533. Издание «Как и Почему» kipmu.ru входит в список социально значимых ресурсов РФ (определяет Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации).

Оцените автора
( Пока оценок нет )
Научно-популярный журнал: «Как и Почему»
guest
0 Комментарии
Встроенная обратна связь
Просмотр всех комментариев

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: