
夏天的時候,太陽像個大大的火球,把大地烤得熱熱的。幸運的是,我們有冰箱這個好伙伴,它能讓食物保持新鮮,更能讓我們在炎熱的夏天吃到冰爽可口的食物。你知道為什么它如此神通廣大嗎?
制冷循環
這個秘密,就是神奇的制冷劑。想象一下,制冷劑就像一個個勤勞的小精靈,在冰箱里工作,它們不辭辛勞地來回奔波,帶走炎熱,留下涼爽。
制冷劑的“辦公室”就在冰箱的“心臟”——由蒸發器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥等部件組成的制冷系統。冰箱通電工作后,制冷劑首先來到蒸發器,在蒸發過程中,它會從液態變為氣態,吸收外界熱量。然后,變成氣體的制冷劑被吸入壓縮機。壓縮機就像是一個“能量泵”,壓縮氣體,讓它們的壓力和溫度都升高,這時的制冷劑就像被賦予更多能量的超級英雄。接下來,這個充滿能量的超級英雄會飛向冷凝器,釋放能量(熱量),勇斗“壞蛋”,完成任務后又變回液體狀態。之后,制冷劑通過膨脹閥,壓力和溫度都降低了。最后,制冷劑又回到了起點——蒸發器,準備踏上新一輪的制冷循環之旅。
制冷劑就這樣不斷地搬運熱量,讓冰箱內部變得冷冷的。因此,我們就可以在炎熱的夏天感受到涼爽了。
更新換代
制冷劑的故事始于19世紀,科學家發現利用某些沸點低的氣體不斷液化和汽化,可以制造低溫環境。最早的制冷劑包括乙醚、二氧化硫和氨等。但這些制冷劑有的難聞,有的不穩定。
1929年,一場氨氣泄漏事故讓美國化學家托馬斯·米奇利(音譯)決心研制一種更安全的制冷劑。最終,他成功合成了一種名為二氟二氯甲烷的物質,美國杜邦公司于1931年將其工業化,這也就是我們熟知的氟利昂。
到了20世紀70年代中后期,科學家發現氟利昂制冷劑會破壞臭氧層,于是他們又開始尋找更環保的替代品。氫氟烴作為第三代制冷劑應運而生,它不會傷害臭氧層,卻是一種超級溫室氣體。
科學家當然不會停止腳步,繼