Wikipedista:Sokoljan/Pískoviště: Porovnání verzí

Přidáno 4 123 bajtů ,  před 6 měsíci
(→‎top: chlazení)
 
'''Chlazení''' , je termodynamický proces, při němž se předmětu nebo uzavřenému prostoru záměrně odebírá [[teplo]], aby se buď snížila jeho [[teplota]], anebo potlačil její růst. Protože teplo přirozeně přechází vedením z teplejšího povrchu na chladnější, může se to dít trojím způsobem: 1) vedením tepla, 2) zářením nebo 3) [[konvekce|konvekcí]] (pohybem chladnějšího plynu nebo kapaliny).
 
Účelem chlazení může být odebírání nežádoucího tepla, aby se například zabránilo poškození spalovacího motoru vysokou teplotou, anebo dosažení a udržování nízké teploty například v kuchyňské ledničce, aby se uložené potraviny (léky atd.) teplem nezkazily. Technická realizace závisí kromě teplotní kapacity chlazeného předmětu či prostoru a plochy jejich styku také na požadované (cílové) teplotě a na teplotě prostředí. Je-li cílová teplota vyšší než teplota okolního prostředí (vzduchu, vody atd.), lze v zásadě použít chlazení vedením tepla mezi chlazeným předmětem a prostředím, například proudem vzduchu z ventilátoru nebo chladicí vody z řeky. Je-li teplota prostředí aspoň někdy vyšší než cílová teplota ochy chlazenéhohlazeného předmětu, nelze s přirozeným přenosem tepla z chladnějšího předmětu na teplejší prostředí počítat a je třeba použít [[chladicí zařízení]] (ventilátor, pumpa apod.) Je-li konečně cílová teplota nižší než bod mrazu, jako například u kuchyňské chladničky, mluvíme o '''mražení''' a musíme použít náročnější techniky s nenulovou spotřebou energie.
 
== Principy ==
Chlazení je opakem procesu ohřívání nebo vytápění a obojí se zakládá na stejných třech již zmíněných fyzikálních principech. Nejjednodušší a velmi časté je samovolné vyrovnávání teploty, přestup tepla z teplejšího povrchu na chladnější. Přenos tepla zářením, tedy bez přímého dotyku chladícího a chlazeného povrchu, je použitelný jen při poměrně vysoké teplotě teplejšího (chlazeného) povrchu. Konečně přenos tepla konvekcí (prouděním) lze použít jen pro volně pohyblivé (kapalné nebo plynné) chladicí médium. Typickým příkladem je vzduchové nebo vodní chlazení spalovacích motorů nebo větrání místností, jejichž účinnost silně závisí i na rychlosti proudění chladicího média. .
 
=== Chlazení vedením tepla ===
Účinnost chlazení vedením tepla závisí na rozdílu teplot, na tepelné vodivosti materiálu a na ploše průřezu nebo dotyku mezi chlazenou a chladící části zařízení. K vedení tepla dochází při nenulovém rozdílu teplot a co nejnižším tepelném odporu. Ten je dán převrácenou hodnotou tepelné vodivosti materiálu, ploše průřezu a případných dotykových ploch mezi chlazenými a chladícími součástmi. Značná část tepelného odporu při tom připadá na nejčastěji vzduchem naplněné spáry mezi součástmi. Také případná těsnění nebo elektrické izolace na cestě vedení tepla v důsledku špatné tepelné vodivosti těsnicích a izolačních materiálů obvykle představují významnou překážku pro vedení tepla. Naopak jemné opracování stykových ploch, vysoký měrný tlak a kapalné a měkké materiály s dobrou vodivostí tepla (typicky měkký a tenký měděný plech mezi součástmi) mohou tepelný odpor spáry výrazně snížit. Jiným příkladem může být chlazení menších výkonových polovodičových součástek, jejichž povrch se zvětšuje nasazením pasivního chladiče a spára mezi nimi se vyplňuje například vazelinou.
 
=== Chlazení zářením ===
Chlazení - podobně jako vytápění - zářením či sálavým teplem charakterizuje poněkud paradoxní skutečnost, že teplota vzduchového nebo i vodního média mezi chlazenou a chladicí součástí při něm nehraje hlavní roli.
Tak otevřený oheň v místnosti ohřívá hlavně stěny nebo nábytek, méně vzduch v místnosti. Zářením se sice chladí i povrchy s nepříliš vysokou teplotou, nicméně teprve při vysokých teplotách povrchu chlazené součásti začne přenos tepla zářením převládat. Typickým příkladem může být elektrická žárovka, jejíž žhavé vlákno je obklopeno téměř ideálním izolantem, totiž vakuem, takže se chladí téměř výlučně zářením. .
 
=== Chlazení konvekcí (prouděním) ===
Chlazení prouděním kapalného nebo plynného média se vyznačuje na jedné straně schopností přenést velké množství tepla a zároveň přilnout k povrchu chlazené součásti bez vzduchové mezery, na druhé straně se při větších teplotách a výkonech neobejde bez energeticky náročných a nákladných zařízení (větráky, pumpy). Chlazení vzduchu v místnosti i v dopravním prostředku může obstarat jednoduché otevření okna, na druhé straně chlazení tepelných motorů i elektromotorů, chemických, hutních nebo potravinářských provozů potřebuje velké elektromotory se značnou spotřebou energie. Přitom vývojový trend zejména v bohatých společnostech mírného pásma jednoznačně preferuje složitější zařízení s širšími možnostmi. Tak otevřená okna masově nahrazují klimatizační zařízení, jež se s otevřenými okny nesnášejí, chladničky a boxy nahrazují sklepy a boxy, sušárny s nuceným oběhem vzduchu nahradily sušení na slunci atd.
 
Chlazení vodou výrazně podporují její mimořádné vlastnosti, zejména vysoké [[skupenské teplo]] tání i varu a široké možnosti exotermních i [[endotermická reakce|endotermických reakcí]], jež bychom dnes mohli zařadit jako další, čtvrtý princip chlazení.
 
== Dějiny Vesmíru ==