FYZIKA V KUCHYNI

1. FYZIKA V KUCHYNI Mária Trabalková Alžbetka Kasanová

2. HISTÓRIA CHLADNIČKY • 11. storočie pred n. l.zmienky v čínskej literatúre o zhromažďovaní ľadu a snehu v jaskyniach • Rimania si chladili nápoje, ľad privážali z Álp • V stredoveku začali využívať ľad, ukladali ho do komôr s potravinami, mali hrubé steny , boli oddelené od okolia slamou • Vytvárali miestnosti, v ktorých potraviny ukladali dole a ľad bol v hornej časti. Tak dochádzalo ku kolobehu vzduchu, pričom chladný vzduch odoberal teplo z uskladnenýchpotravín a stúpalhore. Kde sa znova ochladzoval.

3. Prvá domáca chladnička , bola plechová skriňa s dvojitými stenami,medzi stenami bol ľad, ktorý sa musel privážať. Praktické využitie princípu chladenia mal však až JacobPerkins, ktorý v roku 1834 zistil, že niektoré tekutiny sa vyparovaním ochladzujú

4. JacobPerkins však nedokázal svoj vynález ani využiť, ani predať. Nezávisle od Perkinsa objavil chladiaci efekt aj Škót JohnHarrison žijúci v Austrálii. Vytvoril projekt, podľa ktorého sa začali vyrábať chladničky predvádzané aj na Medzinárodnej výstave roku 1862. V tom istom roku nechal v pivovare v Bendinguv štáte Viktória nainštalovať prvé chladiace zariadenie a zároveň zabezpečil chladničky v predajniach.

5. Prvú chladničku pre domácnosť vyrobil v roku 1879 nemecký inžinier Karl von Linde, k Ako chladiace médium použil čpavok. Na trh bola prvý razuvedená švédskymi inžiniermiBalzer von Platenom a CarlMuntersom v roku 1923. Na pohon kompresora použili elektromotor a svoj model nazvali Electrolux.

6. Chladničkyfungujúnaprincípevyparovania. Keďsakvapalinavyparuje, strácateplo a ochladzujesa. Spôsobené je to tým, žemolekulyplynupotrebujúenergiunapohyb a uvoľnenie z kvapaliny. Zdrojomtejtoenergie je kvapalina. Molekuly, ktorézostanú v kvapaline, majúmenejenergie, a pretosakvapalinaochladzuje. Kompresor – ten udržiava v pohybechladivo v rúrkach. Kompresorčerpákvapalinu z výparníka do chladiča. Tátosapotomvraciaspäťcezexpanznúrúrku. Je to pumpa, ktorástláčachladiaculátku a tásapri tom ohrieva. Kondenzátor – potrubie, kdesazahriatechladivookolitýmvzduchomochladzuje a skvapalňuje . Úzkatrubička – škrtíprúdchladivaprúdiaceho pod tlakom z kondenzátora do výparníka.

7. Výparník – chladivoprichádza z expanznejrúrky pod nízkymtlakom, v dôsledkučohosa v rúrkevyparuje a ochladzuje. Výparník je potrubie, ktorésanachádzavovnútrichladničky, v ňomchladivovrie, rozpínasa a ochladzuje. Toto potrubie je omotanéokolokrabice, kde je v chladničkenajchladnejšie. Chladič – chladivovoformeparyopúšťakompresor pod vysokýmtlakom. Keďprúdicezchladič, výparysa pod vplyvomvysokéhotlakuzrážajúspäťnakvapalinu. Pritomsauvoľňujeteplo, a preto je chladičteplý. Chladičsanachádza v zadnejčastichladničky a teplosauvoľňuje do vzduchuokolochladničky .

8. Skúsená gazdinka vie, že do chladničky nemôževkladaťhorúce jedlo. Aké je fyzikálnepozadietejtoskúsenosti? Pri vložení jedla s izbovou teplotou do chladničky dokáže chladiacezariadenie jeho teplotu znížiť za niekoľkominút. Chladiacezariadenie pracuje v krátkych po sebe idúcichintervaloch.      Vložením horúceho jedla do priestorustudenšej chladničky dochádza k intenzívnemuodovzdávaniu tepla jedlom. Priestor chladničky sazohrieva nad udržiavanú teplotu. Chladiacezariadenieodoberáuvoľňované teplo až kým savnútro chladničky neochladí na nastavenú teplotu (napr. 4oC). Pretožehorúce jedlo odovzdáprisvojomochladzovaníveľké množstvo tepelnej energie, proces chladeniaprebiehapomernedlho. Na dlhodobúprevádzku však chladiacezariadenienie je prispôsobené a môžesapokaziť.

9. Chladnička prisvojejprevádzke chladí svojvnútornýpriestor. Ochladzuje tak aj miestnosť, kde sanachádza? V chladničkesanachádzachladiacezariadenie. Toto zariadenieodoberá teplo potravinám a vnútornémupriestoru chladničky. Chladiacakvapalinaprúdicezzadnú stenu chladničky, kde saodobraté teplo z vnútornéhopriestoruodovzdávaokoliu. Chladnička tak prisvojej činnosti miestnosť, v ktorejsanachádza, neochladzuje, ale naopak vyhrieva.

10. NOVÉ CHLADNIČKY Staráchladničkazletesní a taksa v nejužkrátkopoodmrazeníobjavínovýľad. To znamená, ževašastaráchladničkačimrazničkačastejšiezapínajúkompresor a pristaršíchtypochsamôžestať, žebežídokoncaneustále. To významnezvyšujespotrebuenergie. Okremtoho je ajhlučná a často Prínosomnovejchladničky je nižšiaspotrebaenergie, niekoľkovymožeností o akýchsanám v minulostimohloibasnívať, ale iväčšieticho v kuchyni, pretoževäčšinasúčasnýchagregátov je omnohotichšianežtomu bolo pritýchstarších. Prinovýchchladničkáchmôžetepočítať s tým, žezotrvačnosťchladničky (dobapočasktorejuchovápotravinyschladenéalebozmrazené) povypnutíprúdubývaokolo 10 - 16 hodín.

11. NO FROST - BeznámrazovýsystémModernéchladničkymávajúvovýbaveirôznešpeciality, ktoréichužívateľomzjednodušujúživot. Jednou z nich je beznámrazovýsystém (označovanýrôznymivýrobcamirôzne, napríkladpráve „no frost"). Ten zabezpečí, žesanastenáchchladničkynebudeusadzovaťpara a meniťnaľad, ktorýznižujevýkonprístroja a zvyšujeodberenergie. AutomatickérozmrazovanieFunkciaautomatickéhorozmrazovania je ďalšímprínosommodernýchmodelov. Po kondenzáciivodastečiepozadnejdoskemimopriestorchladničky, kdesanásledneodparí. EnergetickétriedyV predajniachmusíbyťnakaždejchladničkeuvedené, akúmápriemernúspotrebuzadeňalebozarok (v kWh). Výrobcoviatakistopomocouenergetickéhoštítkuvyznačujútriduspotreby: budestačiť, keďsibudetevyberaťmodely v kategórii B alebolepšie. Privoľbetypuchladničkyberte do úvahynielencenu, dizajn, prevedenie a výbavu, ale predovšetkýmspotrebuelektrickejenergie. Novéchladničky a mrazničkyspotrebujúelektrickejenergieomnohomenejnežstaré, výbehovékusy.

12. MIKROVLNNÁ RÚRA • PercySpencer navrhol využiť magnetróny na zohrievanie potravín. Mikrovlnnárúravyužívanaohrevjedlamikrovlny, podľačohomáajnázov. Mikrovlnysúvyrábané v súčiastke, ktorásanazývamagnetrón. Mikrovlnynarážajúnapolárnemolekuly v jedle, akonapríkladmolekulyvody. Každádávkamikrovĺnspôsobí, žesamolekulyusporiadajújednýmsmeroma potomsmeromopačným. Tietozmenysadejúmnohokrátzasekundu a týmvznikátreniemedzimolekulamivody, ktorésapreusporiadavajú a inýmimolekulami v jedle. Trenímvznikáteplo a tototeplojedlozohreje

14. Po zavedení mikrovlnky do našich domácností sa často viedli polemiky o tom, či je zohrievanie v mikrovlnkerýchlejšie, efektívnejšie, zdravšie. V čomsúvlastne výhody mikrovlnejrúry oproti plynovému sporáku? Prizohrievanípotravín v mikrovlnejrúresa na ohrevpoužíva elektromagnetické žiarenie z mikrovlnej oblasti. Mikrovlny prenikajú celým objemomohrievanej potraviny a odovzdávajú jej svojuenergiu. Energiumikrovĺnabsorbujúnajmä molekuly vody a pretoriad a okolitý vzduch svoju teplotu zvyšujú len minimálne. Ohrev v mikrovlnejrúre je pretoveľmi ekonomický. Aknedopatrením necháme kovovúlyžicu v mikrovlnejrúre, môžemepočasohrevupozorovať drobné modré záblesky. Čím sútieto záblesky spôsobené? Mikrovlnéžiarenie po dopade na povrch kovu môženiektorýmelektrónomdodaťdostatočnúenergiu na to, aby došlo k ichtermoemisii. Vyletujúceelektróny po náraze na molekuly obsiahnutévo vzduchu spôsobujúprivzájomnýchzrážkachexcitáciuelektrónov. Pri návrate elektrónov z vyššejenergetickej hladiny na nižšiudochádza k vyžiareniufotónu. Priionizácii vzduchu dochádzavzhľadom k jeho zloženiunajviac k excitáciielektrónov v atómochdusíka. Frekvenciavyžiarenýchfotónovodpovedáfrekvenciisvetelnéhožiareniapráve v oblasti modrej farby.

15. Prečosakockaľadu lepí na prsty? Ľad sa priliepa na prsty, lebo ich mrazí. Chlad preniká do kože a premieňa vlhkosť, resp. pot na ľad. Jeho molekuly prenikajú do pórov a viažu sa s atómami kocky ľadu. Priľnavosť býva silná a môže sa pri nešetrnej manipulácii stať osudnou, lebo dokáže strhnúť kožu z brušiek prstov, čo je veľmi bolestivé. Spravidla však netrvá pridlho, lebo celková teplota, sálajúca aj z prstov, pomaly ľad roztápa.

16. Prečosapriesvitnáfólia tak vytrvalo lepí? V danomprípade do hry vstupuje statická elektrina. Plastová fólia je vlastne izolant, ktorý zabraňuje elektrickým nábojom v pohybe. A keďže je tenučká, ľahkopriľne na nádobu aj toho najzložitejšieho tvaru, čo len umocňuje kontakt s jej povrchom. Elektrické náboje reagujúako mnoho malých magnetov na pálenúhlinu a sklo. Vlhká fóliapriliehaslabšie, lebo náboje sa rozhýbu.

17. Prečo sa cigaretový dym premieňa na kúdol? Kúdoldymu vzniká v dôsledkurýchlosti. Zozačiatkustúpajú jeho mikročasticevďaka teplému vzduchu relatívnepomaly a nezaznamenávajú nijaké turbulencie. Ide o tzv. laminárneprúdenie. Avšak v dvoj- až štvorcentimetrovejvýškesarýchlosťstávaprílišdominantnou . Dymsarozvíri, naruší sa jeho stabilita i počiatočnápravidelnosť a zjavujúsa prvé kúdoly.

18. Prečo sa tečúci med zvíja? Med saskrúca, lebo je lepkavý. Spočiatkutečie rovno, ale stačí nepatrný pohyb rukou, v ktorej držíme pohár, aby sa dráha vychýlila nabok. V tom okamihu prevládne viskozita, ktorá zabraňuje molekulám v pohybe, a med sa začne zvŕtať. Dopadá šikmo z výšky a robí kľučky.

19. Prečo sa kurča najrýchlejšie upečie na ražni? Pretože kov je lepší vodič tepla než mäso. Rúrazohrievaražeň, ktorýveľmiúčinneuvoľňuje v kurčatikalórie, lebo je s ním v priamom kontakte. A keďže teplo naň pôsobísúčasne zvonku i zvnútra, upečiesa prakticky najrýchlejšie.