Kreislauf im Kühlschrank. Warum mit Kompressor den Dampf absaugen, wenn man doch den Kreislauf umdrehen könnte?
Guten Tag an alle. An alle Physik-Spezialisten: Warum wird ein Kompressor eingebaut, wenn doch der Dampf im Verdampfer von selber aufsteigen könnte, das würde doch Energie sparen. Also quasi den Kreislauf umdrehen? Wozu ein Kompressor, macht es nicht alles komplizierter?
4 Antworten
Hey,
so ein Kühlschrank funktioniert dadurch, dass ein Gas (oder eher eine Flüssigkeit, die ins Gasförmige übergeht) bei der Expansion/Übergang ins Gasförmige Energie benötigt und daher abkühlt.
Dieses abgekühlte Gas kann dann Energie aus der Umgebung aufnehmen um eben diese zu kühlen. Im Idealfall ist die "Umgebung", dann das Innere des Kühlschranks. Genau genommen entzieht das Kühlmittel der Umgebung Energie um seinen Zustandswechsel durchzuführen.
Damit sich aber etwas ausdehnen kann, muss es vorher erst mal komprimiert werden und genau das macht der Kompressor. Die Wärme die bei der Kompression freigesetzt wird, wird an die Außenwelt vom Kühlschrank abgegeben.
Verdampfen allein kühlt natürlich ebenfalls, hier findet auch ein Phasenübergang statt, welcher Energie benötigt. Könnte man das Kühlmittel dann wieder kondensieren und wieder als Kühlmittel benutzen, hätte man auch einen Kühlkreislauf der Wärmeenergie abtransportiert. Die Art der Kühlung dürfte bei einem geschlossenen System allerdings relativ schlechter sein. Würde man das Kühlmittel in die Umwelt verdampfen lassen, wäre das schon besser - würde aber das Kühlmittel kosten.
Gruß
Mit geschlossenem System meine ich natürlich, dass das Kühlmittel "eingesperrt" ist, nicht die Wärme. Die thermische Energie muss natürlich aus dem System "Kühlschrank" raus, sonst wird dort gar nichts gekühlt.
Es gibt da übrigens eine tolle Vorstellung, die sogar real funktioniert - mehr oder weniger :D
Wenn man ein Gummiband ausdehnt, dann wird es warm. Lässt man das abkühlen und lässt es sich dann wieder zusammenziehen, dann wird es noch kälter. Daraus kann man einen Kühlschrank bauen. Man zieht das Gummiband außerhalb vom Kühlschrank auseinander, lässt es abkühlen (auf Raumtemperatur), steckt es dann in den Kühlschrank und lässt es dann zusammenziehen. Dort nimmt es dann die Energie der Luft auf.
Hier ist das Gummiband wie ein Kühlmittel, nur eben immer "fest" und der Zustandswechsel ist das zusammengezogen, bzw. ausgedehnt.
Evtl. hilft das sich den Energietransport vorzustellen :)
edit: War klar, dass man ein YouTube Video findet:
https://www.youtube.com/watch?v=lfmrvxB154w
haha :D
Gruß
es geht nicht ums Absaugen sondern ums Verflüssigen, das läuft nur mit "Aufsteigen" nicht. Ein thermodynamischer Kreisprozess muss im PV-Diagramm eine geschlossene Kurve durchlaufen, sonst bleibt er stehen, und dazu muss es zu jedem Schritt nach oben oder nach rechts im Diagramm einen nach unten oder nach links geben, bildlich gesprochen.
Man kann schon kühlen, in dem man Flüssigkeit auf Nimmerwiedersehen verdampfen lässt. Das geht mit einem nassen Tuch über den Lebensmitteln am Strand.
Aber dann muss dauernd Flüssigkeit (Kühlmittel) neu zugeführt werden.
Weil das niemand will, gibt es den geschlossenen Kühlkreislauf. Das verdampfte Kühlmittel muss also wieder "eingesammelt", "abgesaugt" werden und hinterher wieder kondensiert werden. Absaugen geht dann nur mit dem Kompressor, Kondensieren geht besser und schneler mit Kompressor, und zudem muss die Flüssigkeit ja zumindest wieder zum Vedampfer gepumpt werden, damit das Kühlmittel hinterher auch wieder einen Grund hat, zu verdampfen.
Es gibt ja auch Absorber-Kühlschränke, die ohne Kompressor arbeiten.
Weil die Wärmepumpe eben so finktioniert. Wohin möchtest Du denn was verdampfen lassen? Ins freie?
Und wenn man zuerst Wärme ableiten will, dann geht es nur über Kompression und Expansion eines Kühlmittels. Physik, ganz korrekt erkannt.
Vielen Dank für Ihre Antwort!