气象知识:冰箱里的气象问题

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气象知识:冰箱里的气象问题

家用电器中与气象关系最密切的要算是电冰箱了。归纳起来,有以下四个问题。


    一、制冷的冰室(冷冻室)放在上面好还是下面好?

    这个问题比较简单:上面好。因为冷空气密度大,不断自动下沉,便可使整个冰箱内部降温。如果把冰室放在最下部,下层固然冷,最上层就几乎不能储藏食物了。

    可是问题接着就来了:

    二、既然冷空气密度大,往下沉,冰箱内冷藏室中理应上暖下冷。可实际上为什么正好相反呢?

    一般冷冻室以下的冷藏室温度,上层为1℃~6℃,下层为6℃~10℃。简单地说,原因就是冷空在下沉过程中不断温度较高的空气混合以致温度越来越高。这和冬天火炉烧得赤红,热空气不断上升,可是火炉上方实际气温的分布却越近天花板越凉的道理是一样的。总之,离热(冷)源越远,其温度就越低(高)。

    三、为什么冰室表面结的是霜(指无自动除霜设备的冰箱,下同)而不是露骨?为什么打开冰箱时有时会产生云雾?

    大家都知道,夏夜草温高于零摄氏度,草上结的是露,秋夜草温低于零摄氏度,遂结霜。冰室表面可达零下许多摄氏度,结的当然是霜。当夏季室温高空气相对湿度又大时,打开箱门常现云雾(甚至成片外流)的原因,是因为暖湿空气进入冰箱,或者冰箱中冷空气流出冰箱,冷暖空气混合后温度比原来暖空气要低得多,使空气中包含水汽的能力大大下降,多余的水汽遂在空气中凝结成雾。这和自然界中上升气流里会生成云的道理是一样原,只不过上升气流中气温的降低是因为高空气压低气流体积膨胀的结果罢了。

    四、冰室霜层的水汽从何而来

    答案可能有些令人意外:大部分来自冰箱外空气中的水汽,至少夏季如此。当然,冰箱中的食物也可能蒸发一部分水汽,例如苹果放久了也会皱皮,但因温度较低,量并不很大。可是夏季中不断开启冰箱时暖湿空气带进去的水量却很可观。你可以看到,开门稍久,冰室表面即有霜生成,冰箱冷藏室内壁上则结满了密密麻麻的细水珠或水膜(关门后它们最终转移到冰室成霜)。你还会发现,冰箱内不放任何东西,只要经常开启箱门,大热天里冰室上也会结起厚厚霜层,但不开门则无霜层。因此,平时宜尽量少开箱门(特别是盛夏季节)。否则霜层过厚,不仅使冰室容量减小,而且因冰雪导热率低,使冰箱制冷效率降低,增加能源消耗。

    当然,前面已经说明,以上说的是无自动除霜设备的冰箱。如有自动除霜功能,霜是不会结了,但是冰箱冷藏室内壁表面的细水珠和耗电量增加的问题仍是存在的。

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