Net als al het andere in ons universum, moeten koelkasten een fundamentele natuurkundige wet gehoorzamen die het behoud van energie wordt genoemd.De kern is dat je geen energie uit het niets kunt creëren of energie in het niets kunt laten verdwijnen: je kunt alleen energie omzetten in andere vormen.Dit heeft enkele zeer belangrijke implicaties voor koelkastgebruikers.
Ten eerste doorbreekt het de mythe dat je je keuken kunt koelen door de koelkastdeur open te laten.Niet waar!Zoals we zojuist hebben gezien, werkt een koelkast door warmte uit de koelkast te "zuigen" met een koelvloeistof, en de vloeistof vervolgens buiten de kast te pompen, waar het zijn warmte afgeeft.Dus als je een bepaalde hoeveelheid warmte uit de binnenkant van je koelkast haalt, komt er in theorie precies dezelfde hoeveelheid terug als warmte aan de achterkant (in de praktijk wordt er iets meer warmte afgegeven omdat de motor niet perfect efficiënt is en hij ook warmte afgeeft). warmte).Laat de deur open staan en je verplaatst gewoon warmte-energie van het ene deel van je keuken naar het andere.
De wet van behoud van energie verklaart ook waarom het zo lang duurt om voedsel in een koelkast of vriezer te koelen of in te vriezen.Voedsel bevat veel water, dat is gemaakt van zeer lichte moleculen (waterstof en zuurstof zijn twee van de lichtste atomen).Zelfs een kleine hoeveelheid vloeistof (of voedsel) op waterbasis bevat aenormaantal moleculen, die allemaal energie nodig hebben om op te warmen of af te koelen.Daarom duurt het een paar minuten om zelfs maar een kopje of twee water te koken: er zijn veel meer moleculen om te verwarmen dan wanneer je zoiets als een kopje gesmolten ijzer of loodmetaal probeert te koken.Hetzelfde geldt voor koelen: het kost energie en tijd om warmte te onttrekken aan waterige vloeistoffen zoals vruchtensap of voedsel.Daarom duurt het invriezen of koelen van voedsel zo lang.Het is niet zo dat uw koelkast of vriezer inefficiënt is: het is gewoon dat u grote hoeveelheden energie moet toevoegen of verwijderen om waterige dingen hun temperatuur met meer dan een paar graden te laten veranderen.
Laten we proberen hier wat ruwe cijfers aan toe te voegen.De hoeveelheid energie die nodig is om de temperatuur van het water te veranderen, wordt de specifieke warmtecapaciteit genoemd en is 4200 joule per kilogram per graad Celsius.Het betekent dat je 4200 joule energie nodig hebt om een kilo water één graad te verwarmen of af te koelen (of 8400 joule voor twee kilo).Dus als je een literfles water (met een gewicht van 1 kg) wilt invriezen van een kamertemperatuur van 20 °C tot een vriezer-achtige −20 °C, heb je 4200 × 1 kg × 40 °C of 168.000 joule nodig.Als het vriesvak van uw koelkast warmte kan afvoeren met een vermogen van 100 watt (100 joule per seconde), duurt dat 1680 seconden of ongeveer een half uur.
Je ziet dat er veel energie nodig is om waterig voedsel af te koelen.En dat verklaart op zijn beurt waarom koelkasten zoveel elektriciteit verbruiken.Volgens de Amerikaanse Energy Information Administration verbruiken koelkasten ongeveer 7 procent van alle huishoudelijke elektriciteit (ongeveer hetzelfde als tv's en aanverwante apparaten, en minder dan de helft zoveel als airconditioning, die maar liefst 17 procent verbruikt).
Grafiek: Elektriciteitsverbruik thuis naar eindgebruik: koelkasten gebruiken 7 procent van de huishoudelijke elektriciteit, veel minder dan airconditioners of verwarmingssystemen.Grote koelkasten voor thuis gebruiken ongeveer 77 procent van de totale koelelektriciteit, tweede koelkasten gebruiken nog eens 18 procent, en andere eenheden zijn goed voor de rest.Bron:Amerikaanse energie-informatieadministratie,
Posttijd: 02-nov-2022