Кто изобрёл холодильник?
|
|
Охлаждение – это процесс создания холодных условий путём отвода тепла. Он в основном используется для хранения продуктов питания, предотвращая их порчу и, следовательно, возникновение пищевых болезней. Дело в том, что рост бактерий замедляется при более низких температурах.
Методы сохранения пищи путём охлаждения существуют уже тысячи лет, но современный холодильник – это недавнее изобретение. Сегодня на охлаждение и кондиционирование воздуха тратится почти 20 процентов энергии во всём мире, как утверждается в статье, опубликованной в 2015 году в «Международном журнале охлаждения».
История
Китайцы начали использовать лёд примерно в 1000 году до нашей эры, а 500 лет спустя египтяне и индейцы стали оставлять глиняные горшки на улице в холодные ночи, чтобы сделать лёд, согласно Keep It Cool, компании по нагреву и охлаждению, базирующейся в Лейк-Парке, штат Флорида (США). Другие цивилизации, такие как греки, римляне и евреи, хранили снег в ямах, накрывая их различными изоляционными материалами, как сообщает журнал History. В 17-м веке европейцы обнаружили, что селитру, растворённую в воде, можно использовать для охлаждения и создания льда. В 18-м веке европейцы собирали зимой лёд, солили его, заворачивали во фланель и хранили под землёй месяцами. Лёд даже отправляли в другие места по всему миру, согласно статье, опубликованной в журнале Американского общества инженеров по нагреву, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) в 2004 году.
Когда лёд был недоступен и непрактичен, одни люди использовали холодные подвалы или помещали продукты в воду, согласно журналу History. Другие мастерили ледяные ящики. Деревянные ящики выстилали оловом или цинком и изоляционным материалом (пробки, опилки или водоросли) и наполняли снегом или льдом.
Испарительное охлаждение
Концепция механического охлаждения возникла, когда Уильям Каллен, шотландский врач, заметил в 1720-х годах, что испарение обладает охлаждающим эффектом. Он продемонстрировал свои идеи в 1748 году, выпарив этиловый эфир в вакууме, согласно Peak Mechanical Partnership, сантехнической и отопительной компании, базирующейся в Саскатуне, провинция Саскачеван (Канада).
В 1805 году Оливер Эванс, американский изобретатель, спроектировал холодильную машину, которая использовала пар вместо жидкости. В 1820 году английский учёный Майкл Фарадей использовал сжиженный аммиак для охлаждения.
Джейкоб Перкинс, работавший с Эвансом, получил патент на парокомпрессионный цикл с использованием жидкого аммиака в 1835 году, поэтому его иногда называют «отцом холодильника».
В 1842 году Джон Горри, американский врач, построил машину, похожую на конструкцию Эванса. Горри использовал своё изобретение, которое генерировало лёд, чтобы охлаждать пациентов с жёлтой лихорадкой в одной из флоридских больниц. Горри получил первый патент США на свой метод искусственного создания льда в 1851 году.
Другие изобретатели по всему миру продолжали разрабатывать новые и совершенствовать существующие методы охлаждения:
* В 1859 году Фердинанд Карре, французский инженер, разработал холодильник, который использовал смесь, содержащую аммиак и воду.
* В 1873 году немецкий учёный Карл фон Линде изобрёл портативную компрессорную холодильную машину с использованием метилового эфира, а в 1876 году перешёл на аммиак. В 1894 году Линде также разработал новые методы сжижения большого количества воздуха.
* В 1899 году Альберт Т. Маршалл, американский изобретатель, запатентовал первый механический холодильник.
* Известный физик Альберт Эйнштейн запатентовал холодильник в 1930 году; его идея заключалась в создании экологически чистого холодильника без движущихся частей и не зависящего от электричества.
Популярность коммерческого охлаждения возросла к концу 19-го века благодаря пивоварням. Первый холодильник был установлен в пивоварне в Бруклине, штат Нью-Йорк (США), в 1870 году. На рубеже веков почти во всех пивоварнях были холодильники.
Их примеру последовала мясоперерабатывающая промышленность; первый холодильник был представлен в Чикаго в 1900 году, и почти 15 лет спустя их использовали почти все мясоперерабатывающие комбинаты.
В 1920-х годах холодильники стали незаменимыми бытовыми приборами в домах обычных граждан.
Как работает холодильник?
Принцип работы современных холодильников похож на тот, что использовался сто лет назад: речь идёт об испарении жидкостей. Хладагенты, жидкие химические вещества, используемые для охлаждения, испаряются при низких температурах.
Жидкости проталкиваются по трубкам и начинают испаряться, забирая с собой тепло; газы, в свою очередь, перемещаются в змеевик снаружи холодильника, где тепло высвобождается. Газы возвращаются в компрессор, где они снова становятся жидкими, и цикл повторяется.
По данным Агентства по охране окружающей среды США, в ранних холодильниках использовались легковоспламеняющиеся, токсичные, высокореактивные жидкости и газы. Томас Мидгли, американский инженер и химик, исследовал более безопасные варианты в 1926 году и обнаружил, что соединения, содержащие фториды, были наиболее подходящими. Хлорфторуглероды (ХФУ), продаваемые компанией DuPont как фреон, набирали всё большую популярность, пока почти 50 лет спустя не было обнаружено, что эти соединения наносят вред озоновому слою атмосферы.
Большинство холодильников, производимых сегодня, используют гидрофторуглероды (ГФУ), которые гораздо безопаснее ХФУ и многих других альтернатив, но всё же не самые идеальные.
По данным Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, холодильники обеспечивают безопасность продуктов питания, но только при условии работы при надлежащей температуре. Если внутри холодильников недостаточно холодно, вредные бактерии в скоропортящихся продуктах быстро размножаются и загрязняют их, вызывая пищевые отравления. Температура внутри холодильника не должна превышать 4,4 градуса Цельсия; кроме того, в него нельзя загружать слишком много продуктов, а отсеки должны быть всегда чистыми.
Холодильники будущего
Новые технологии включают в себя твердотельные холодильники и холодильники, использующие магниты.
Твердотельные холодильники используют всю поверхность холодильника, чтобы очень медленно и намеренно рассеивать тепло; таким образом, повышение температуры в помещении практически не наблюдается, а поверхность холодильника прохладна на ощупь. Большое преимущество таких холодильников заключается в том, что они не используют вредные материалы; кроме того, их можно точно контролировать.
Другой тип холодильника использует магниты, чтобы обеспечить бесшумную и экологически безопасную работу. Построенный Haier совместно с BASF и Astronautics, магнитный холодильник использует концепцию, основанную на магнитокалорическом эффекте, открытом в 1917 году физиками Пьером Вайсом и Огюстом Пиккаром.
Специально для читателей моего блога Muz4in.Net – по материалам сайта livescience.com
Copyright Muz4in.Net © - Данная новость принадлежит Muz4in.Net, и являются интеллектуальной собственностью блога, охраняется законом об авторском праве и не может быть использована где-либо без активной ссылки на источник. Подробнее читать - "об Авторстве"
Вам понравилась статья? Просто перейди по рекламе после статьи. Там ты найдешь то, что ты искал, а нам бонус...
|
|
Почитать ещё: