Som alt annet i universet vårt, må kjøleskap adlyde en grunnleggende fysikklov kalt bevaring av energi.Poenget er at du ikke kan skape energi ut av ingenting eller få energi til å forsvinne ut i løse luften: du kan bare noen gang konvertere energi til andre former.Dette har noen svært viktige implikasjoner for kjøleskapsbrukere.
For det første slår den myten om at du kan kjøle ned kjøkkenet ditt ved å la kjøleskapsdøren stå åpen.Ikke sant!Som vi nettopp har sett, fungerer et kjøleskap ved å "suge opp" varme fra kjøleskapet med en kjølevæske, og deretter pumpe væsken ut av skapet, hvor den frigjør varmen.Så hvis du fjerner en viss mengde varme fra innsiden av kjøleskapet ditt, vil i teorien nøyaktig samme mengde dukke opp igjen som varme rundt baksiden (i praksis får du litt mer varme avgitt fordi motoren ikke er perfekt effektiv, og den avgir også varme).La døren stå åpen og du flytter ganske enkelt varmeenergi fra den ene delen av kjøkkenet til den andre.
Loven om bevaring av energi forklarer også hvorfor det tar så lang tid å avkjøle eller fryse mat i et kjøleskap eller en fryser.Mat inneholder mye vann, som er laget av svært lette molekyler (hydrogen og oksygen er to av de letteste atomene).Selv en liten mengde vannbasert væske (eller mat) inneholder enenormantall molekyler, som hver tar energi for å varme opp eller kjøle ned.Det er derfor det tar et par minutter å koke til og med en kopp eller to vann: det er langt flere molekyler å varme opp enn om du prøver å koke noe som en kopp smeltet jern eller blymetall.Det samme gjelder kjøling: det tar energi og tid å fjerne varme fra vannholdige væsker som fruktjuice eller mat.Det er derfor det tar så lang tid å fryse eller avkjøle mat.Det er ikke det at kjøleskapet eller fryseren din er ineffektiv: det er ganske enkelt at du må legge til eller fjerne store mengder energi for å få vannholdige ting til å endre temperaturen med mer enn noen få grader.
La oss prøve å sette noen grove tall på alt dette.Mengden energi det tar å endre vannets temperatur kalles dets spesifikke varmekapasitet, og det er 4200 joule per kilogram per grad celsius.Det betyr at du må bruke 4200 joule energi for å varme eller avkjøle et kilo vann med en enkelt grad (eller 8400 joule for to kilo).Så hvis du vil fryse en liters flaske med vann (som veier 1 kg) fra en romtemperatur på 20 °C til en fryserlignende −20 °C, trenger du 4200 × 1 kg × 40 °C, eller 168 000 joule.Hvis kjøleskapets fryserom kan fjerne varme med en effekt på 100 watt (100 joule per sekund), vil det ta 1680 sekunder eller omtrent en halv time.
Du kan se at det trengs mye energi for å kjøle ned vannholdig mat.Og det forklarer igjen hvorfor kjøleskap bruker så mye strøm.Ifølge US Energy Information Administration bruker kjøleskap omtrent 7 prosent av all husholdningselektrisitet (omtrent det samme som TV-er og relaterte apparater, og mindre enn halvparten så mye som klimaanlegg, som bruker hele 17 prosent).
Diagram: Strømforbruk i hjemmet etter sluttbruk: Kjøleskap bruker 7 prosent av husholdningsstrømmen – mye mindre enn klimaanlegg eller varmesystemer.Hovedkjøleskap til hjemmet bruker omtrent 77 prosent av total kjøleelektrisitet, andre kjøleskap bruker ytterligere 18 prosent, og ytterligere enheter står for resten.Kilde:US Energy Information Administration,
Innleggstid: Nov-02-2022