لماذا لا يمكن تبريد غرفة بترك باب الثلاجة التي بداخلها مفتوحًا؟

1 إجابة واحدة

للوهلة الأولى عند التفكير في هذه القضية يخطر في أذهاننا أن الحرارة في الغرفة سوف تنخفض وتبرد الغرفة تحت تأثير البرودة المنبعثة من الثلاجة، لكن في الواقع هذا التفسير غير صحيحٍ لأن العلم والفيزياء يقولان أمرًا مخالفًا لما نتوقعه.

يشير القانون الأول والثاني في الديناميك إلى أن الطاقة لا تخلق ولا تفنى من العدم وإنما تتحول من شكل إلى آخر. هذا مبدأيًا يوضح أنه لتبريد مكان ما يجب إزالة الحرارة الموجودة في المكان نفسه بطريقةٍ ما. الثلاجة تبث البرودة وعند فتح الباب فهذا سيؤدي إلى تدفق البرودة لكن في الطرف الآخر هناك المحرك الذي يعمل بالطاقة الكهربائية لتمرير سائل التبريد داخل الأنابيب ولهذه العملية ناتج حراري ينبعث من المنطقة الخلفية للثلاجة وبالتالي يحدث تعادل في الحرارة.

فيما يخص عمل البراد فهو يعتبر آلة تستخدم دورة تسمى دورة كارنو العكسية التي تجسد مبدأ هام في الترموديناميك وهو ” لا يمكن أن تنقتل الحرارة من الجسم البارد الى الجسم الساخن من دون بذل عمل”. يمكن توضيح هذا المبدأ من خلال أقسام الثلاجة ووظيفة كل منها:

الثلاجة

  • صمام التوسع: يُشار له أحيانًا بجهاز التحكم في التدفق” flow control device “، يتحكم صمام التمدد في تدفق سائل التبريد (المعروف أيضًا باسم “المبرد”) إلى المبخر. في الواقع هو جهازٌ صغيرٌ جدًا حساسٌ لتغيرات درجة حرارة المبرد.
  • الضاغط: يتكون الضاغط من محركٍ يمتص غاز التبريد من المبخر ويضغطه في أسطوانةٍ لتشكيل غازٍ ساخنٍ عالي الضغط.
  • المبخر: هذا هو الجزء الذي يبرد المواد الموجودة داخل الثلاجة. يتكون من أنابيبٍ ذات زعانف (مصنوعةٍ من معادنٍ ذات ناقليةٍ حراريةٍ عاليةٍ لزيادة نقل الحرارة إلى أقصى حدٍ ممكنٍ) تمتص الحرارة من خلال ملفٍ بواسطة مروحةٍ. يمتص المبخرُ الحرارة من المواد المحفوظة في الداخل، ونتيجة لهذه الحرارة يتحول سائل التبريد إلى بخار.
  • المكثف: يتكون المكثف من مجموعة ملفوفة من الأنابيب ذات الزعانف الخارجية وتقع في الجزء الخلفي من الثلاجة. فهو يساعد في تسييل غاز التبريد عن طريق امتصاص حرارته وطرده بعد ذلك إلى المناطق المحيطة.
  • المبرد: وهو السائل الذي يحافظ على استمرار دورة التبريد. إنه في الواقع مادةٌ كيميائيةٌ مصممةٌ خصيصًا وقادرة على التناوب بين كونها غازًا ساخنًا وسائلًا باردًا.

الثلاجة

عندما يتدفق غاز التبريد البارد من خلال الثلاجة، فإنه يمتص الحرارة من المواد الغذائية داخل الثلاجة. يتدفق سائل التبريد، الذي أصبح الآن غازًا، إلى الضاغط، الذي يمتصه من الداخل ويضغط الجزيئات معًا لتحويله إلى غاز ساخن عالي الضغط.

الآن، ينتقل هذا الغاز إلى ملفات المكثف (أنابيب المبرد الرقيقة) الموجودة في الجزء الخلفي من الثلاجة، حيث تساعد الملفات على تبديد حرارتها بحيث تصبح باردة بما يكفي للتكثيف والتحويل مرة أخرى إلى طور السائل. نظرًا لأن الحرارة المجمعة من المواد الغذائية يتم إعطاؤها إلى المناطق المحيطة عبر المكثف، فهي تبدو بأنها ساخنة عند لمسها.

في القرن العشرين، كانت الفلوروكربونات، وخاصة مركبات الكربون الكلورية فلورية، خيارًا شائعًا كسائل للتبريد. ومع ذلك، يتم استبدالها بمبردات أكثر صداقة للبيئة، مثل الأمونيا، R-290 ، R-600A إلخ.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "لماذا لا يمكن تبريد غرفة بترك باب الثلاجة التي بداخلها مفتوحًا؟"؟