Wie funktioniert ein Kühlschrank? kurze Erklärung
Hey Leute,
Ich schreibe morgen eine Physik Hü und ich habe keine Ahnung wie ein Kühlschrank funktioniert…..Jetzt suche ich eine kurze Erklärung…….. Ich hoffe ihr könnt mir helfen ;(
2 Antworten
Kühlstoff wird komprimiert (verflüssigt), wird dadurch heiß -> Kühlstoff wird abgekühlt (auf Raumtemperatur) -> Kühlstoff wird wieder dekomprimiert -> wird dadurch kalt
Gute Frage. Viele Erklärungen, die man findet, auch die bei der "Sendung mit der Maus", sind leider unvollständig, schwer verständlich oder nicht ganz richtig. Ich versuche es mal in aller Bescheidenheit und in zwei Schritten: (A) primitiver Kühlschrank, und (B) heute üblicher Kühlschrank.
(A)
Wärme fließt normalerweise immer von warmen Körper in kalte Körper. Der Kühlschrank ist imstande, es umgekehrt laufen zu lassen: Er pumpt Wärme vom einem kühlen Ort an einen wärmeren Ort. Um das zu schaffen, nutzt er folgendes Naturgesetz aus:
- Setzt man ein Gas unter Druck, dann wird es wärmer. Entspannt man es, dann kühlt es sich ab.
Im Kühlschrank wird nun ein Kältemittel im Kreis herum gepumpt und läuft dabei abwechselnd durch zwei Zonen mit unterschiedlichem Druck. Auf diese Weise schafft man den entscheidenden Trick: daß das Kältemittel im Kühlschrank kälter ist als die zu kühlenden Sachen und außerhalb des Kühlschranks wärmer als die Umgebungsluft.
Der Rest geschieht ganz von selbst, weil Wärme ganz von selbst immer vom wärmeren an den kühleren Ort fließt: Im Kühlschrankinneren fließt die Wärme von dem Kühlgut in das etwas kältere Kältemittel. Und außen in den Kühlschlangen fließt die Wärme von den warmen Kühlschlangen in das etwas weniger warme Zimmer.
Das Kältemittel läuft in den Bereich im Inneren des Kühlschranks. Dort wird der Druck erniedrigt, dadurch wird die Temperatur gesenkt. Nun ist das Kältemittel kälter als das Kühlschrankinnere. Die Wärme aus den Sachen im Kühlschrank fließt nun in das Kältemittel. Es fließt dann in das Rohr außen an der Rückseite des Kühlschranks. Dort wird es unter Druck gesetzt, dadurch erwärmt es sich und ist nun so warm, daß es Wärme über die Kühlrippen an die Luft abgibt.
(B)
Um nun den gleichen Vorgang technisch noch effizienter zu machen, verwendet man ein Kältemittel, das abwechselnd gasförmig und flüssig wird und macht sich dabei zunutze, daß beim Verdampfen und Kondensieren größere Wärmemengen aufgenommen und abgegeben werden, als wenn man nur ein Gas verdichtet und entspannt. Zwei weitere Naturgesetze machen das möglich:
- Beim Verdampfen nimmt eine Flüssigkeit viel Wärme auf, ohne wärmer zu werden. Kondensiert sie wieder, gibt sie viel Wärme ab, ohne kälter zu werden.
- Der Siedepunkt, also die Temperatur, bei der eine Flüssigkeit verdampft und Dampf wieder flüssig wird, hängt vom Druck ab. Ist der Druck niedrig, dann ist auch der Siedepunkt niedrig. Erhöht man den Druck, dann erhöht sich auch der Siedepunkt.
Das Kältemittel läuft flüssig in den Bereich im Inneren des Kühlschranks. Dort wird der Druck erniedrigt, dadurch werden der Siedepunkt und die Temperatur gesenkt. Nun ist das Kältemittel kälter als das Kühlschrankinnere. Die Wärme aus den Sachen im Kühlschrank fließt nun in das Kältemittel und sie genügt, das Kältemittel verdampfen zu lassen. Der Dampf fließt dann in das Rohr außen an der Rückseite des Kühlschranks. Dort wird es unter Druck gesetzt, dadurch wird es wieder flüssig, erwärmt es sich dabei und ist nun so warm, daß es Wärme über die Kühlrippen an die Luft abgibt.
So, hoffentlich ist das verständlich!
Leider ist meine Antwort nicht die kurze Erklärung, um die Du gebeten hast. Die von Edgar339 ist kurz und korrekt, das kann man nicht übertreffen. Ich hoffe nur denen zu helfen, für die der Vorgang ein Rätsel ist.