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生活中的物理学
1.4.21 电冰箱
电冰箱

电冰箱主要由箱体、制冷系统、电路自动控制系统和附件等组成。箱体是电冰箱的躯体,用来隔热保温。制冷系统利用制冷剂在循环过程中的吸热和放热作用将箱内的热量转移到外介质中去,使箱内温度降低。电器自动控制系统是用于保证制冷系统按照不同的使用要求自动而安全地工作,将箱内温度控制在一定范围内,以达到冷藏和冷冻的需要。附件是为完善和适应冷藏、冷冻不同要求而设置的。

冰箱的构造如图:沿着黑色的箭头,压缩机首先对气体加压,使它变为液体。散热器将热量排到冰箱外部。冷却器使液体减压,将气体还原为气态。这时被带走的汽化热可以使冰箱冷却。

冰箱除了门以外的部分,都遍布有充入气体的管子。原本是气态的气体,当加压时会变成液体,减压时又会变成气体,在从液体转变为气体的同时,发生带走汽化热的交换作用。冰箱反复地将气体→液体相互转化。

冰箱里充入的是一种叫氟利昂的气体。刚开始使用氟利昂气体时,用的是一种叫作“特定氟利昂”的物质,后来发现这种特定氟利昂会破坏包围地球的臭氧层。臭氧层是遮挡来自太阳的紫外线的大气层。臭氧层一旦被破坏,紫外线就会变得过多,给生物带来灾难性的影响。

现在开发出一种能够取代氟利昂的“替代氟利昂”物质,并开始在冰箱中使用。现在,不采用氟利昂类气体而达到冷冻效果的冰箱正在兴起。这被称作“无氟”冰箱。目前,我国生产的无氟电冰箱,不仅选用了不含氮原子的替代物作为制冷剂,而且在工艺上使其更趋于完美,即向“无霜、保鲜、无氟、节能、大冷冻力”的方向发展。

为了保持食品的新鲜度,冰箱总能保持内部温度一致。使用时不要一直开着门,因为受外部温度的影响,内部的温度会不断上升。这样一来,为了恢复到以前的温度,冰箱需要使用许多的电力。迅速开关冰箱门,能够大大地避免这种浪费。这不光是为了降低电费,事实上对于保护地球环境也是十分重要的。