Fragen rund um den Kühlschrank?!

Hallo,

der Physikunterricht wirft mal wieder einige Fragen auf. Es wäre super, wenn ihr mir helfen könntet.

  1. Angenommen man hätte einen Kühlschrank mit geöffneter Tür in einem gut isolierten Raum. Nun ändert sich ja beim Betrieb des Kühlschrankes die Temperatur im Raum, aber warum und wie kann man physikalisch begründen, dass ein Kühlschrank im Sommer mehr elektrische Energie benötigt als im Winter?

2.Warum blebit eine Suppe mit Fettschicht viel länger heiß, als eine Suppe ohne Fett und welchen Zweck hat es in der Suppe herumzurühren oder über die Suppe hinweg zu blasen?
Die physikalische begründung ist mir nicht klar.

  1. Im Supermarkt stehen Kühltruhen und meist oben offen. Warum ist diese Bauweise günstiger als die der Frontladern?
    Wie könnte man etwa im Sommer mit solchen Kühltruhen auch das gesamte Ladengeschäft kühlen?

Vielen Danke euch allen

Anika

Hallo,

hallo,

der Physikunterricht wirft mal wieder einige Fragen auf. Es
wäre super, wenn ihr mir helfen könntet.

  1. Angenommen man hätte einen Kühlschrank mit geöffneter Tür
    in einem gut isolierten Raum. Nun ändert sich ja beim Betrieb
    des Kühlschrankes die Temperatur im Raum, aber warum und wie
    kann man physikalisch begründen, dass ein Kühlschrank im
    Sommer mehr elektrische Energie benötigt als im Winter?

braucht er das wirklich, wenn die tür offensteht und die gewünschte innentemperatur(des kühlschrankes) nicht erreicht wird? imho muss der kompressor immer laufen, egal ob sommer oder winter (dafür hast du ja einen gut isolierten raum in dem der kühlschrank steht)

2.Warum blebit eine Suppe mit Fettschicht viel länger heiß,
als eine Suppe ohne Fett

fett isoliert

und welchen Zweck hat es in der Suppe
herumzurühren oder über die Suppe hinweg zu blasen?
Die physikalische begründung ist mir nicht klar.

die fettschicht wird aufgerissen,durch den löffel wird noch zusätzlich wärme abgeleitet, und beim pusten machst du das gleiche wie ein cpu lüfter.

  1. Im Supermarkt stehen Kühltruhen und meist oben offen. Warum
    ist diese Bauweise günstiger als die der Frontladern?

wenn die tür bei einem frontlader geöffnet wird, fällt die kalte luft nach unten raus, und die nachströmende warme luft muss kpl wieder abgekühlt werden. bei einer oben offenen truhe bleibt die kalte luft im gerät liegen.

Wie könnte man etwa im Sommer mit solchen Kühltruhen auch das
gesamte Ladengeschäft kühlen?

die eigenwärme mittels lüfter und schläuchen nach draussen führen.

gruss wgn

Vielen Danke euch allen

Anika

2.Warum blebit eine Suppe mit Fettschicht viel länger heiß,
als eine Suppe ohne Fett

fett isoliert

Nicht nur das - wenn es oben schwimmt, reduzuiert es die Verdunstung von Wasser, die die Suppe weiter kühlen würde.

LG
Stuffi

Hallo Anika,

der Physikunterricht wirft mal wieder einige Fragen auf. Es
wäre super, wenn ihr mir helfen könntet.

  1. Angenommen man hätte einen Kühlschrank mit geöffneter Tür
    in einem gut isolierten Raum. Nun ändert sich ja beim Betrieb
    des Kühlschrankes die Temperatur im Raum, aber warum und wie
    kann man physikalisch begründen, dass ein Kühlschrank im
    Sommer mehr elektrische Energie benötigt als im Winter?
  1. Der Kühlschrank ist eine Wärmepumpe. Dem Innenraum des Kühlschranks wird Wärme entzogen und diese an der Hinterseite wieder an die Umgebung abgegeben.
  2. Diese Wärmepumpe hat einen Wirkungsgrad

Hallo ausweg???,

  1. Angenommen man hätte einen Kühlschrank mit geöffneter Tür
    in einem gut isolierten Raum. Nun ändert sich ja beim Betrieb
    des Kühlschrankes die Temperatur im Raum,

Klar sollte sein, dass es im Raum wärmer wird! Die dem Kühlschrank zugeführte Energie wird in Wärme umgesetzt und bleibt im gut isolierten Raum.

kann man physikalisch begründen, dass ein Kühlschrank im
Sommer mehr elektrische Energie benötigt als im Winter?

Abgesehn von dem Modell „Kühlschrank im isolierten Raum mit offener Tür“: Die erfoderliche Kühlleistung muss die Erwärmung des Innenraumes ausgleichen. Die ist abhängig von der Temperaturdifferenz innen zu außen. Die ist Sommer idR größer, also wird dann mehr Kühlleistung erforderlich.

2.Warum blebit eine Suppe mit Fettschicht viel länger heiß,
als eine Suppe ohne Fett und welchen Zweck hat es in der Suppe
herumzurühren oder über die Suppe hinweg zu blasen?

Zum Fett gabs ja schion Hinweise.
Das Blasen entfernt die warme Luftschicht und das Rühren die schon abgekühlte Suppe. Damit wird die Temperaturdifferenz zwischen Suppe und Luft größer, also mehr Energieverlust.

Zum Fett gabs ja schon Kommentare. ME sollte dieser Effekt aber eher klein sein. Blasen und Rühren hilft ja auch bei Tee!

Zum rest hats ja ausreichend Antworten gegeben.

mfg

Dirk.Pegasus

  1. HS der Thermodynamik…
    Hallo
  1. Diese Wärmepumpe hat einen Wirkungsgrad

Hallo,

der Physikunterricht wirft mal wieder einige Fragen auf. Es
wäre super, wenn ihr mir helfen könntet.

  1. Angenommen man hätte einen Kühlschrank mit geöffneter Tür
    in einem gut isolierten Raum. Nun ändert sich ja beim Betrieb
    des Kühlschrankes die Temperatur im Raum, aber warum und wie
    kann man physikalisch begründen, dass ein Kühlschrank im
    Sommer mehr elektrische Energie benötigt als im Winter?

Weil ein Kühlschrank nicht perfekt isoliert und bei höheren Außentemperaturen auch etwas nach innen dringt und mehr gekühlt werden muss. Das andere ist, dass die Temperatur des Kühlers an der Rückseite (handwarm etwa) näher an der Raumtemperatur liegt und so nicht mehr schnell genug kalt wird. Daher wird ein längerer Betrieb benötigt.

2.Warum blebit eine Suppe mit Fettschicht viel länger heiß,
als eine Suppe ohne Fett und welchen Zweck hat es in der Suppe
herumzurühren oder über die Suppe hinweg zu blasen?
Die physikalische begründung ist mir nicht klar.

Die Suppe besteht zu 99% aus Wasser, das ist das „heiße“ daran. Wenn jetzt eine Fettschicht oben schwimmt, verdunstet weniger Wasser und kühlt somit entspechend weniger aus. Herumrühren befördert heiße Suppe aus der Mitte nach oben. Je größer der Temperaturunterschied, je schneller die Kühlung.
Drüber hinwegblasen schafft zum einen kühlere Luft heran, wichtiger ist jedoch, dass der Wasserdampf in der Luft, der über der Suppe steht fortkommt. Nur so kann genügend heißes Wasser aus der Suppe verdampfen und diese weiterkühlen. Naßgeschwitzt auf der Skihütte im Tshirt ist super, aber wehe ein kleines Lüftchen kommt, da schnattert man ganz schnell!

  1. Im Supermarkt stehen Kühltruhen und meist oben offen. Warum
    ist diese Bauweise günstiger als die der Frontladern?
    Wie könnte man etwa im Sommer mit solchen Kühltruhen auch das
    gesamte Ladengeschäft kühlen?

Kalte Luft sinkt ab. Daher „fällt“ die schöne kalte Luft raus bei Frontladern, bleibt aber bei Topladern unten drin. Baut man den Wärmetauscher der Kühltruhen nach außen, lässt die Kühltruhen innen offen kann man kühlen. Das heißt dann aber Klimaanlage und nicht mehr Kühltruhe :wink:

Vielen Danke euch allen

Anika

Gerne,
jartUl

Hallo Stefan,

  1. Das Essen muss einfach starker abgekühlt werden, im
    Gegensatz zum Winter

Das ist eigentlich der kleinste Anteil.

  1. Die Isolierung kann bei hohen Temperaturdifferenzen nicht
    mehr so viel zurückhalten

Zussammengekürzt bleibt von deiner Isolation noch
Watt bzw. Joule pro Kelvin übrig.
Ist also linear und bei doppelter Temperatur-Differenz musst du auch die doppelte Energie aus dem Innenraum abführen um die Temperatur zu halten.

Bei einem Kühlschrank mit 4°C Innentemperatur und 20°C in der Küche im Winter und 36°C im Sommer hast du schon die Verdoppelung.
Bei einer Tiefkühltruhe, mit -20°C ist der Effekt geringer.

  1. aus physikalischen Gründen nimmt der Wirkungsgrad ab

JAIN.
Der Wirkungsgrad ist für eine bestimmtes DeltaT optimiert. Darunter und darüber nimmt er in der Praxis ab.
Ist eine recht komplexe Geschichte und hängt vor allem auch vom verwendeten Kühlmittel ab. Aber frage mich nicht nach Details. Es kann aber durchaus sein, dass ein Kühlschrank im kalten Keller schon Probleme hat.

MfG Peter(TOO)

Danke, andere Frage zur Reifschicht!!!
Hallo,

vielen Dank für eure zahlreichen Antworten!
Die haben mir wirklich weitergeholfen.

Nun hätte ich aber noch eine:
Warum bedeckt sich die Kühlfläche des Kühlschrankes mit einer ständig wachsenden Reifschicht?

Dankeschön

Anika

Hi,

Warum bedeckt sich die Kühlfläche des Kühlschrankes mit einer
ständig wachsenden Reifschicht?

das tut sie nur, wenn man die Tür (dauernd) auf und zu macht. Die warme Raumluft enthält eine bestimmte Menge an Wasser, sprich Luftfeuchtigkeit. Kühlt die Luft ab kann sie nicht mehr so viel Wasser speichern => es kondensiert und gefriert schließlich an den kalten Kühlflächen.

J+