Soğutmanın Kısa Tarihi: Isıyı Dışarı Taşımak
Buzdolabı soğuk üreten bir kutu değildir. Bir akışkanı sıkıştırıp genleştirerek ısıyı içeriden dışarı taşır. Buharlaşma aynı ilkeyi mutfakta da gösterir.
Buzdolabının içi soğuktur, çünkü kutunun bir yerinde soğuk madde üretilir sanılır. Üretilen bir soğuk madde yoktur. Makine, içerideki ısıyı alıp arka taraftaki ızgaradan mutfağa bırakır. Bu yazıda bu taşımanın neden sıkıştırma ve genleşmeyle yürüdüğünü, buz kuyusunun neden makinenin atası sayıldığını ve arka ızgaranın neden sıcak durduğunu anlatıyoruz.
Soğuk, ısının eksik hâlidir
Isı, sıcaktan soğuğa doğru kendiliğinden akar. Ters yönde akması için iş gerekir. Kışın oda, kapı açılınca üşür, çünkü ısı dışarı kaçar. Yazın ise dışarı daha sıcaktır ve ısı içeri girmek ister. Buzdolabı, bu isteğin tersine, içerideki ısıyı sürekli dışarı taşır. Kapı kapalıyken kutu, bu işi sürdürmek için elektrik harcar.
Termometrenin ölçtüğü şey, bu taşınmanın sonucudur. Düşük bir sayı, soğuk adlı bir sıvının biriktiğini göstermez. İçerideki parçacıkların, ısıları alındığı için daha yavaş hareket ettiğini gösterir.
Buharlaşmak serinletir
Islak bir kolun rüzgârda üşümesi, soğutmanın en eski gözlemidir. Sıvı buhar olurken çevresinden ısı alır. Terlemenin serinletmesi aynı hesabın bedendeki hâlidir. Eski evler, kışın kesilen buzu kuyuda veya bodrumda saklardı. Buz erirken çevresinden ısı alır, yanındaki yiyecek serin kalır. Yöntem, kışın buzunu yaza borç vermektir. Borç bitince kuyu da biter.
On dokuzuncu yüzyılda bu borç, kapalı bir borunun içindeki akışkana devredildi. Akışkan içeride buharlaşır ve yiyeceğin ısısını alır. Dışarıda yeniden sıvılaşır ve aldığı ısıyı mutfağa bırakır. Kışın kesilmiş buza artık gerek kalmaz. Isı, mevsimden değil, borunun iki ucundan taşınır.
Sıkıştırmak ve gevşetmek
Taşımanın pratik yolu bir döngüdür. Kompresör, buharı sıkıştırır. Sıkışan buhar ısınır ve arka ızgarada bu ısıyı odaya verir, sonra sıvılaşır. Sıvı, ince bir aralıktan geçip dolabın içinde birden genişler. Genişlerken yeniden buhar olur ve bu sırada içeriden ısı çeker. Döngü kapanır. Arka ızgaranın sıcak, iç rafın soğuk olması aynı olayın iki ucudur.
Izgara tozla örtülürse ısı odaya zor geçer. Makine daha uzun çalışır, iç ise yeterince soğumaz. Bu, soğuk maddenin tükendiği bir arıza değildir. Isının dışarıdaki kapısının tıkandığı bir durumdur. Izgarayı örten perdenin çekilmesi, çoğu zaman ilk bakılacak yerdir. Gazın kendisini evde boşaltmak veya yeniden doldurmak ise bu yazının önereceği bir iş değildir. Kapalı devredeki akışkan, gelişigüzel havalandırılacak bir şey değildir.
Isı her zaman yok olmaz
Dolap içeriden aldığı ısıyı yok etmez. Onu mutfağa ekler, bir de kompresörün kendi ısısını ekler. Küçük bir mutfakta dolabın uzun çalışması odayı hissedilir biçimde ısıtabilir. Bu, makinenin ters çalıştığı anlamına gelmez. Hesabın görünen yüzüdür.
Fırın ve mikrodalga ısıyı yemeğe doğru iter. Dolap, ısıyı yemekten uzağa iter. İkisi de enerji harcar. Yönleri terstir. Aynı tezgâhta durmaları, ikisinin de sıcaklıkla oynayan aletler olmasındandır.
Buz hâlâ işin içinde
Dondurucu bölmede su, buğday tanesinden buza döner. Donma, ayrı bir soğuk madde değil, aynı ısı çekiminin daha düşük bir sıcaklıkta sürmesidir. Buz çözülürken yeniden ısı alır. Bu yüzden çözülen et, tezgâhta değil kapalı bir kapta ve soğukta çözülürse çevresine daha az sıcaklık yükler ve daha güvenli bir tempo tutar. Süre ve güvenlik, yiyeceğin türüne göre değişir. Genel kural, çözülen suyun sıcak tezgâhta saatlerce beklemesini önlemektir.
Soğutmanın kısa tarihi, buz kuyusundan kompresöre geçen bir taşıma hikâyesidir. Kutu soğuk üretmez. Isıyı, durmasını istemediğimiz yerden alıp arka ızgaraya bırakır.
Sık sorulan sorular
Buzdolabı soğuk mu üretir? Hayır. İçerideki ısıyı alır ve arka taraftan odaya verir. Soğuk, ısının azalmış hâlidir.
Arka ızgara neden sıcaktır? Sıkışan akışkan, içeriden aldığı ısıyı orada bırakır. Izgara tozla kapanırsa dolap daha zor soğur.
Kapıyı açık bırakmak odayı soğutur mu? Hayır. Makine aldığı ısıyı yine odaya verir ve kompresör de ısı ekler. Açık kapı, odayı serinletmenin yolu değildir.