Томас Эдисон – известный американский изобретатель и предприниматель в детстве проверял, можно ли взлететь, наевшись порошка для приготовления газировки.
–>СТАТИСТИКА –>
–>МЫ ВКОНТАКТЕ –>
–>НЕМНОГО РЕКЛАМЫ –>
Наши спонсоры
Описание:
На дно миски мы налили немного воды и поставили в нее чашку со льдом. Температура тающего льда 0 ˚С. Но это только для пресного льда. Стоило добавить в лед соль, как температура смеси начала падать. В нашем случае температура смеси упала до -12 ˚С. Вскоре чашка с «холодильной смесью» примерзла к миске, так как вода под чашкой превратилась в лед.
Объяснение:
Лед и соль составляют так называемую холодильную смесь. Она охлаждается сама по себе, без дополнительных затрат энергии, в отличие от электрического холодильника.
Посыпанный солью лед тает, потому что соль сдвигает точку замерзания. Точка замерзания – это температура, при которой вода переходит из жидкого состояния в твердое. В эксперименте мы понизили точку замерзания воды (т.е. вода при минусовой температуре может оставаться еще жидкой).
При замерзании чистой воды образуются ледяные кристаллы правильной формы. Соль нарушает структуру кристаллов. Поэтому точка замерзания соленой воды намного ниже.
Получается, что соль растапливает лед. Но чтобы растопить лед, нужна энергия, поэтому смесь забирает тепло из окружающей среды. У тел вокруг холодильной смеси становится меньше тепла, которое крадет смесь на растопку льда. Меньше тепла – значит, больше холода. Талая вода вокруг льда будет очень холодной. Смешивая соль со льдом можно получить температуру до -21,3˚С! Для этого нужно смешать 33 г соли со 100 г льда.
Где это встречается?
1) Борьба с гололедом
Зимой дороги посыпают солью для того, чтобы избавиться от заледенения асфальта. Лед подтаивает, хотя на улице по-прежнему холодно. Но снегоуборочные службы не всесильны: если температура ниже -10˚С, то соли понадобится слишком много, а это дорого, к тому же вредно для природы и автомобилей. Ведь когда соленая вода попадает на металл, он ржавеет.
2) Приготовление мороженного без электричества
Задолго до открытия электричества люди готовили мороженое, смешивая лед и соль.
В 1824 г. домохозяйка Нэнси Джонсон из СШ А запатентовала первую машинку для мороженого.
Работала она очень просто: в деревянное ведерко засыпали лед и дешевую кормовую соль, в смесь помещали металлический патрон с мешалкой, а в него заливали ингредиенты мороженого.
Мороженое замерзало, оставаясь вязким благодаря постоянному помешиванию.
Так же делались специальные ледники для сохранения льда с зимы. Это не так и сложно. Скажем куча строительного мусора во дворе нашего дома. которую разгребали когда двор благоустраивали. а выросла она за время постройки дома. пережила не менее двух теплых сезонов. Но помню свое удивление (был еще ребенком). когда внутри оказался чистый белый снег. Дело было летом.
Делать хранилище для льда в виде куч не слишком рационально. Лучше под землей. Можно в естественных пещерах или в специально вырытых ямах. Под землей и летом температура ниже. Создается теплоизоляция. Да хоть из сена и соломы. Ею обкладывают стенки ямы. Неплохо чередовать слои сена и соломы с песком и торфом. (соломенные "одеяла" применяли и при доставке льда). Загружается лед. Сверху хорошо закрывается все той же соломой.
Температура в таком сооружении если его заполнить льдом будет около нуля и лед станет таять очень медленно. Можно сохранить все лето. Важно предусмотреть водосток. что бы вода. а она будет. ведь лед все равно станет немного таять. куда то уходила и не мочила нашу теплоизоляцию ( мокрая солома проводит тепло лучше сухой)
Ну а кроме того. есть химические реакции. при которых поглощается тепло и температура может понижаться весьма значительно. А с химией человечество знакомо давно.
Можете сами погуглить "охлаждающие смеси". Вот выжимка из того. что мне выдало на вскидку:
Самая простая смесь для понижения температуры это соль и вода. При растворении соли в воде. температура той падает на 2.5 градуса (цифры из расчета растворения 75 грамм соли в 100 миллилитрах). Если же вместо воды взять снег или ледяную стружку ( лед можно использовать из того ледника). то температура понизится на 21 градус. У снега льда температура ( при плюсовой воздуха) около нуля. Но стоит добавить соли. и она опустится до минус 21.
То есть так с помощью снега/льда и соли можно сделать холодильник внутри которого будет отрицательная температура. Применением одного льда такого не получишь.
А соль лишь самое простое вещество для таких вещей.
Если возьмете хлористый кальций. то простое растворение его в воде (123 грамма на 100 миллилитров) понизит температуру той на целых 23 градуса. Так что если температура воздуха 20 С. То Вы можете поставить кружку с водой в банку и насыпать в кружку хлорид кальция. Вода в банке замерзнет и будет лед ( в кружке она хоть и будет холодной. но останется жидкой. ведь это раствор хлористого кальция). Чем не способ делать лед из воды летом без холодильника. Вообще с помощью хлористого кальция можно получить температуру до минус 55 градусов.
С хлористым кальцием люди знакомы давно.
Не так сложно получить и тиосульфат натрия. у него близкие свойства растворение 70 грамм его в 100 миллилитрах воды понизит температуру на 18 градусов.
Такие же свойств и у натриевой селитры.
Получение селитры давно известно. Есть на Земле и ее месторождения в чистом виде. Например в Чили. там очень сухо. И как раз селитра там натриевая.
Энергия поглощается за счет разрушения кристаллической решетки соли при ее растворении.
Люблю я дикий отдых и люблю путешествия. Недавний мой обзор средств от комаров вызвал интерес, поэтому решил я сделать обзор автохолодильников. Ведь это штука интересная для каждого автовладельца: заехал в магазин по пути на дачув деревнюна берег реки с палатками и взял продуктов на выходные. Вот только даже ночью летом температура бывает под 20 градусов и выше. Мясо для шашлыка в таких условиях не проживет и дня. Поэтому я взял три типа холодильников и проверил их на себе. Ну а кому лень читать – в конце статьи будет видео.
Автомобильные холодильники можно разделить на три типа: термобокс, изотермические и гибридные электрогазовые. Есть еще компрессорные, но это уже заметно более дорогие модели и по сути это обычные бытовые холодильники, просто меньше в объеме. А с учетом их стоимости в районе 50 тысяч рублей, рассматривать их смысла не вижу. Но скажу кратко: они могут морозить до -18 градусов, а заядлым рыбакам не подойдут – объемы не те. Рыбаки скорее возьмут морозильный ларь, такой же, какой используют продавцы мороженого.
Я специально не пишу названия моделей, так как рассматриваю только типы холодильников. Но я снял показания по охлаждению продуктов всеми холодильниками и в таблице ниже можно увидеть результаты.
Также можно найти по словам "изотермический контейнер". Представляет из себя хорошо теплоизолированный ящик объемом от 10 до 50 литров с отверстием для слива воды. Самый простой способ использования: закинуть продукты, проложить их аккумуляторами холода (или бутылками с замороженной водой). Также можно использовать сухой лед. Сбоку есть пробка для слива воды или конденсата. Может хранить холод до 32 часов в тени, если не открывать крышку. В принципе, для выезда на день-два с кучей льда подойдет. Но больше этого времени не прослужит, потому что холод закончится.
Плюсы: Разные объемы, легко моется, лёгкий, недорогой, ломаться нечему, сохраняет холод до 32 часов
Минусы: Не морозит, а только изолирует от внешней среды
Штука популярная и даже продается во многих автомагазинах и супермаркетах. Основой является тот же термобокс, только в верхней крышке смонтирован охлаждающий элемент Пельтье, обдуваемый вентиляторами с двух сторон. Он не может морозить, а только обеспечивает разницу температуры с внешней средой в 13-15 градусов. То есть, если на улице, в тени, где будет стоять кондиционер, будет 30-35 градусов, то внутри будет 18-20 градусов. Поэтому, чтобы сохранить продукты, хорошо бы добавить аккумуляторы холода, которые прежде стоит заморозить в морозилке дома. Некоторые модели умеют работать наоборот, то есть не охлаждать внутренний объем, а разогревать. Модель, которую я тестировал, умеет только охлаждать в двух режимах: ECO и HP (High Power).
Плюсы: Работает от сети 220В и 12В в авто, имеет два режима охлаждения
Минусы: Обеспечивает дельту температур с внешней средой в 13-15 градусов
Гибридный электро-газовый холодильник
Самая интересная модель этого теста, хотя бы потому, что умеет питаться от прикуривателя автомобиля, от сети 220Вольт и от газового баллона. Холодильник, работающий от газа называют абсорбционным. Отдельную статью о принципе работы писать не вижу смысла, так как легко ищется в сети по фразе "абсорбционный холодильник". В моем случае, холодильник был автомобильным, с верхним расположением дверцы. Он работает от обычного газового баллона с пропан-бутаном, который можно заправить на любой газовой автозаправке. Расход газа – менее литра в сутки. Производителем заявлено, что 5-литрового баллона хватит на 7-9 дней работы. Он абсолютно бесшумный и может наморозить даже лёд. Должен обеспечивать дельту с внешней средой в 22-25 градусов.
Плюсы: Действительно охлаждает, бесшумный, работает от электричества и газа
Минусы: большой вес, относительно высокая стоимость
Чтобы максимально объективно оценить работу трех разных типов холодильников, была смоделирована следующая ситуация: в качестве продуктов выступали 6 одинаковых бутылок минеральной воды по 1.5 литра. Они обладают достаточной теплоемкостью, при этом можно будет отследить динамику охлаждения. В термобокс были уложены 5 аккумуляторов холода, а термоэлектрический и гибридный холодильники были подключены к сети 220В. Термоэлектрический холодильник работал в режиме максимальной производительности, то есть HP. Температура контролировалась пирометром с точностью измерения в 0.1 градуса. Измерения проводились трижды: при закладке, через 5 часов, через 10 часов. При этом была смоделирована ситуация, когда движение автомобиля длилось 7 часов, а после двигатель выключен и холодильники обесточены. То есть электрохолодильники отработали 7 часов и 3 часа просто хранили холод. Внешняя температура составляла стабильные 22.5 градуса.
Теперь кратко изложу опыт эксплуатации, впечатления и выводы. Термобокс хорош при выезде на сутки-полтора, когда надо сохранить охлажденные продукты и изначально наморозили льда или аккумуляторы холода. Это просто, дешево и легко. Из результатов видно, что уже спустя 5 часов, аккумуляторы холода отдали весь мороз и начинается постепенный нагрев продуктов. То есть надо брать много льда и открывать холодильник как можно реже.
Вывод 1: Термобокс для коротких выездов, но дёшево и сердито
По поводу термоэлектрического холодильника могу сказать следующее: он неплохо охлаждает за счет вентилятора, но заявленных 15 градусов дельты я не увидел спустя 5 часов. То есть он может немного охладить продукты, но оставлять в нем замаринованный шашлык на пару суток летом я бы не стал. Отлично подойдет дачникам: пока едешь из магазина на дачу или в палаточный лагерь, можно сохранить свежесть продуктов. Не работает без внешнего питания и превращается в термобокс, с той лишь разницей, что стоит несколько дороже. Удобная ручка и форм-фактор ведра – действительно удобно носить и меньше места занимает в багажнике. В конце теста, температура бутылок оказалась выше всех, а это говорит о плохой теплоизоляции и необходимости быть постоянно подключенным к сети. Если же оставить холодильник, подключенным к авто на ночь, то он способен "высосать" весь аккумулятор часов за 6-8, в зависимости от емкости аккумулятора. Хорошо его использовать с компактной солнечной электростанцией – на выезде был положительный опыт, но не у каждого такая электростанция есть.
Вывод 2: Термоэлектрический холодильник подойдет для доставки продуктов до места стоянки.
Ну и звезда теста – это гибридный электро-газовый холодильник. Он абсолютно бесшумный, работает в машине, дома и на природе – вдали от электричества. Работает долго и качественно. В комплекте даже есть маленькая формочка для льда и она не бесполезна: за день можно наморозить лёд на вечерний коктейль. Холодильник больший и вместительный, у него есть регулировки охлаждения. На фото видно, что есть отдельно индикаторы питания для 12 и 220В, а при горении газа стрелка уходит в зеленое поле. Левая рукоятка отвечает за регулировку заморозки при работе от электричества, а правая – за поджиг газа и регулировку охлаждения газом.
Что касается его работы, то он позволяет достичь самой низкой температуры во время активной фазы. Холодильник замораживает продукты все время и не высаживает аккумулятор авто, если подключить его к баллону с газом. То есть это идеальный вариант для стоянок и лагерей длительностью более суток. Крайне желательно расположить холодильник строго горизонтально – для этого даже есть маленький уровень в верхней части. Так эффективность холодильника будет максимальной.
Вывод 3: Лучший холодильник для автономных выездов и обитания на даче без электроэнергии неограниченное время.