Seperti segala-galanya di alam semesta kita, peti sejuk perlu mematuhi undang-undang asas fizik yang dipanggil pemuliharaan tenaga.Intinya ialah anda tidak boleh mencipta tenaga daripada tiada atau menjadikan tenaga lenyap menjadi udara nipis: anda hanya boleh menukar tenaga kepada bentuk lain.Ini mempunyai beberapa implikasi yang sangat penting untuk pengguna peti sejuk.
Pertama, ia menewaskan mitos bahawa anda boleh menyejukkan dapur anda dengan membiarkan pintu peti sejuk terbuka.Tidak betul!Seperti yang baru kita lihat, peti sejuk berfungsi dengan "menghisap" haba dari kabinet penyejuk dengan cecair penyejuk, kemudian mengepam cecair ke luar kabinet, di mana ia membebaskan habanya.Jadi, jika anda mengeluarkan kuantiti haba tertentu dari dalam peti sejuk anda, secara teori, jumlah yang sama muncul semula seperti haba di sekeliling belakang (dalam amalan, anda mendapat lebih sedikit haba yang dikeluarkan kerana motor tidak cekap sempurna dan ia juga mengeluarkan haba).Biarkan pintu terbuka dan anda hanya memindahkan tenaga haba dari satu bahagian dapur anda ke bahagian lain.
Undang-undang pemuliharaan tenaga juga menjelaskan mengapa ia mengambil masa yang lama untuk menyejukkan atau membekukan makanan di dalam peti sejuk atau peti sejuk.Makanan mengandungi banyak air, yang diperbuat daripada molekul yang sangat ringan (hidrogen dan oksigen adalah dua daripada atom paling ringan).Walaupun sedikit cecair berasaskan air (atau makanan) mengandungi abesarbilangan molekul, setiap satunya memerlukan tenaga untuk memanaskan atau menyejukkan.Itulah sebabnya ia mengambil masa beberapa minit untuk mendidih walaupun secawan atau dua air: terdapat lebih banyak molekul untuk dipanaskan berbanding jika anda cuba merebus sesuatu seperti secawan besi cair atau logam plumbum.Perkara yang sama berlaku untuk penyejukan: memerlukan tenaga dan masa untuk mengeluarkan haba daripada cecair berair seperti jus buah atau makanan.Itulah sebabnya membekukan atau menyejukkan makanan mengambil masa yang lama.Bukannya peti ais atau peti sejuk anda tidak cekap: cuma anda perlu menambah atau mengalih keluar sejumlah besar tenaga untuk membuat benda berair mengubah suhunya lebih daripada beberapa darjah.
Mari kita cuba meletakkan beberapa angka kasar untuk semua ini.Jumlah tenaga yang diperlukan untuk menukar suhu air dipanggil kapasiti haba tentu, dan ia adalah 4200 joule per kilogram per darjah celsius.Ini bermakna anda perlu menggunakan 4200 joule tenaga untuk memanaskan atau menyejukkan satu kilogram air dengan satu darjah (atau 8400 joule untuk dua kilogram).Jadi, jika anda ingin membekukan sebotol liter air (berberat 1kg) daripada suhu bilik 20°C kepada −20°C seperti peti sejuk beku, anda memerlukan 4200 × 1kg × 40°C, atau 168,000 joule.Jika petak beku peti sejuk anda boleh mengeluarkan haba pada kuasa 100 watt (100 joule sesaat), itu akan mengambil masa 1680 saat atau kira-kira setengah jam.
Anda dapat melihat bahawa banyak tenaga diperlukan untuk menyejukkan makanan berair.Dan itu, seterusnya, menjelaskan mengapa peti sejuk menggunakan begitu banyak elektrik.Menurut Pentadbiran Maklumat Tenaga AS, peti sejuk menggunakan kira-kira 7 peratus daripada semua elektrik domestik (kira-kira sama dengan TV dan peralatan yang berkaitan, dan kurang daripada separuh daripada penyaman udara, yang menggunakan 17 peratus kekalahan).
Carta: Penggunaan elektrik rumah mengikut penggunaan akhir: Peti sejuk menggunakan 7 peratus tenaga elektrik domestik—lebih kurang daripada penghawa dingin atau sistem pemanasan.Peti sejuk rumah utama menggunakan kira-kira 77 peratus daripada jumlah elektrik penyejukan, peti sejuk kedua menggunakan 18 peratus lagi, dan unit selanjutnya menyumbang selebihnya.Sumber:Pentadbiran Maklumat Tenaga AS,
Masa siaran: Nov-02-2022