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18新利最新登入冰箱的工作原理

了解制冷

为了了解冰箱里发生了什么,让我们来了解一下制冷剂的工作原理。18新利最新登入你需要:

  • 一个烤箱安全的玻璃碗里装满了
  • 一个温度计温度至少可达450华氏度(232.2摄氏度)

将温度计放入盛满水的碗中,并将两者放入烤箱。把烤箱调到400华氏度(204.4摄氏度)。

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随着烤箱的加热,水的温度会上升到212华氏度(100摄氏度),然后开始沸腾。水温将保持在212华氏度(100摄氏度),即使它完全被烤箱内400华氏度的环境所包围。如果你让所有的水都沸腾掉,温度计上的温度会飙升到400华氏度(232.2摄氏度)。

让我们从另一个角度来看这个实验:想象存在一种奇异的生物,它能在400华氏度的烤箱里快乐地生活。我们叫他麦克斯吧。如果麦克斯在400华氏度的烤箱里,旁边是一碗212华氏度(100摄氏度)沸腾的水,他会对水有什么感觉?18新利最新登入他会认为沸水很冷。毕竟,沸水要比他认为舒适的400华氏度低188度。这是一个很大的温差!

这正是人类处理液氮时所发生的情况。我们在70华氏度(21.1摄氏度)时感到舒适,但液氮在-320华氏度(-195.5摄氏度)时沸腾。如果你有一罐液氮放在厨房的桌子上,它的温度会在零下320华氏度(零下195.5摄氏度)沸腾——当然,对你来说,它会觉得非常冷(冷到会把你烫伤!)

现代冰箱采用再生循环,一遍又一遍地重复使用相同的制冷剂。你可以通过回忆Max和他那碗水来了解它是如何工18新利最新登入作的。他可以通过以下步骤轻松地创建一个再生循环:

  1. 烤箱里的一碗水沸腾了,保持在212华氏度(100摄氏度),但会产生大量400华氏度的蒸汽。假设麦克斯把蒸汽收集在一个大袋子里。
  2. 一旦所有的水都沸腾了,马克斯将蒸汽加压到一个钢容器中,随着压力的增加,温度上升到800华氏度(426.6摄氏度)。现在,马克斯认为钢容器感觉非常“热”,因为它含有800华氏度(426.6摄氏度)的蒸汽,而不是400华氏度的蒸汽。
  3. 钢容器将多余的热量释放或消散到烤箱中的空气中,最终降至烤箱的温度400华氏度。在这个过程中,容器内的高压蒸汽凝结成加压水。
  4. 在这一点上,马克斯将水从钢制加压容器中释放到锅中,水立即开始沸腾,温度下降到华氏212度。

通过重复这四个步骤,Max可以一次又一次地重复使用同样的水来提供制冷。

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