우리 우주의 다른 모든 것과 마찬가지로 냉장고도 에너지 보존이라는 물리학의 기본 법칙을 따라야 합니다.요점은 무에서 에너지를 생성하거나 에너지를 허공으로 사라지게 할 수 없다는 것입니다. 에너지를 다른 형태로 변환할 수만 있습니다.이것은 냉장고 사용자에게 매우 중요한 의미가 있습니다.
첫째, 냉장고 문을 열어두면 부엌을 식힐 수 있다는 통념이 깨집니다.사실이 아니다!방금 살펴본 것처럼 냉장고는 냉각 유체로 냉각기 캐비닛에서 열을 "흡입"한 다음 유체를 캐비닛 외부로 펌핑하여 열을 방출하는 방식으로 작동합니다.따라서 냉장고 내부에서 일정량의 열을 제거하면 이론상 정확히 같은 양이 뒷면에 열로 다시 나타납니다(실제로는 모터가 완벽하게 효율적이지 않고 열을 발산하기 때문에 약간 더 많은 열이 발산됩니다) 열).문을 열어두면 부엌의 한 부분에서 다른 부분으로 열 에너지가 이동하기만 하면 됩니다.
에너지 보존 법칙은 또한 냉장고나 냉동고에서 음식을 식히거나 얼리는 데 왜 그렇게 오래 걸리는지 설명합니다.음식에는 매우 가벼운 분자(수소와 산소는 가장 가벼운 원자 중 두 가지임)로 만들어진 많은 물이 포함되어 있습니다.소량의 수성 액체(또는 음식)에도거대한분자의 수, 각각은 가열 또는 냉각에 에너지를 사용합니다.그렇기 때문에 한두 컵의 물을 끓이는 데 몇 분이 걸리는 것입니다. 녹은 철이나 납 금속을 끓이는 것보다 가열해야 할 분자가 훨씬 더 많습니다.냉각에도 동일하게 적용됩니다. 과일 주스나 음식과 같은 수분이 많은 액체에서 열을 제거하려면 에너지와 시간이 필요합니다.그렇기 때문에 음식을 얼리거나 식히는 데 시간이 오래 걸립니다.냉장고나 냉동고가 비효율적이라는 것이 아닙니다. 물이 많은 물건의 온도를 몇 도 이상 변경하려면 많은 양의 에너지를 추가하거나 제거해야 한다는 것입니다.
이 모든 것에 대략적인 수치를 적용해 봅시다.물의 온도를 바꾸는 데 필요한 에너지의 양을 비열이라고 하며 섭씨 1도당 킬로그램당 4200줄입니다.이는 1kg의 물을 1도(또는 2kg에 대해 8400J) 가열하거나 냉각하는 데 4200줄의 에너지를 사용해야 함을 의미합니다.따라서 실온 20°C에서 냉동고와 같은 -20°C로 1리터의 물병(무게 1kg)을 얼리려면 4200 × 1kg × 40°C 또는 168,000줄이 필요합니다.냉장고의 냉동실이 100와트(초당 100줄)의 전력으로 열을 제거할 수 있다면 1680초 또는 약 30분이 소요됩니다.
수분이 많은 음식을 식히려면 많은 에너지가 필요하다는 것을 알 수 있습니다.그리고 그것은 냉장고가 왜 그렇게 많은 전기를 사용하는지를 설명합니다.미국 에너지정보청(Energy Information Administration)에 따르면 냉장고는 전체 가정용 전기의 약 7%를 사용합니다(대략 TV 및 관련 가전 제품과 동일하며 무려 17%를 사용하는 에어컨의 절반도 안 됩니다).
차트: 최종 용도별 가정용 전기 소비량: 냉장고는 가정용 전기의 7%를 사용하며 이는 에어컨이나 난방 시스템보다 훨씬 적습니다.일반 가정용 냉장고는 총 냉장 전기의 약 77%를 사용하고 보조 냉장고는 18%를 사용하며 추가 장치가 나머지를 차지합니다.원천:미국 에너지 정보국,
게시 시간: 2022년 11월 02일