హోమ్ / విద్య / బాలల ప్రపంచం / బాలల సైన్స్ విభాగం / అడిగి తెలుసుకుందాం / రీప్రిజిరేటర్లు,ఏసి మెషిన్లు ఎలా పని చేస్తాయి?
పంచుకోండి
వ్యూస్
  • స్థితి: సవరణ కు సిద్ధం

రీప్రిజిరేటర్లు,ఏసి మెషిన్లు ఎలా పని చేస్తాయి?

రీఫ్రిజిరేటర్లు, ఏసి మెషిన్లు తమ వ్సవస్థల ఉష్ణోగ్రతను తమ పరిసరాల ఉష్ణోగ్రత కన్నా తక్కవ చేయడానికి ఉపకరించే సౌఖ్యసాధనాలు.

10విజ్ఞానశాస్త్రంలోవ్యవస్థ(system) అంటే ఓ ప్రత్యేక అర్థం ఉంది. పరిశీలనలో ఉన్న పదార్థ భాగాన్ని వ్యవస్థ అంటాము. వ్యవస్థ తప్ప మిగిలిన విశ్వాన్నంతా కలిసి పరిసరాలు (surroundings) అంటాము. ఉష్ణగతిక శాస్త్ర శూన్య నియమం (Zeroth Law of Thermodynamics) ప్రకారం ఔష్ణ సమాతాస్థితి (Thermal Equilibrim)లో ఉన్న పదార్థాల ఉష్ణోగ్రత సమానంగా ఉంటుంది. ఔష్ణ సమాతాస్థితి అంటే పలు పదార్థాలు మధ్య ఉష్ణ ప్రవాహానికి (heat flow) అనువైన పరిస్తితులు ఉండటమే వ్యవస్థ, దాని పరిసరాలు సాధారణంగా ఔష్ణ సమాతాస్థితిలో ఉంటాయి. అంటే సాధారణంగా రిసరాల ఉష్ణోగ్రత వద్దే వ్యవస్థ కూడా ఉంటుంది. కేవలం జీవజాతులు (living beings) మాత్రమే పరిసరాలు ఉష్ణోగ్రత ఎలా ఉన్నా తమ దైహిక ఉష్ణోగ్రత (body temperature) ఒకేతీరుగ ఉండేలా క్రమబద్దీకరించుకుంటాయి. కాని నిర్జీవ పదార్థాలయిన కుర్చీ, నీళ్ళులేని బకెటు, చెప్పులు, ఇనుప కొడవలి, బస్తాలో ధాన్యం సాధారంణంగా గది ఉష్ణోగ్రత (room temperature) దగ్గర ఉంటాయి. ఎందుకంటే అవి పరస్పరం ఔష్ణ సమాతాస్థితిలో ఉంటాయి. కాబట్టి ఇలాంటి స్థితిలో అంటే పరిసరాలతో ఔష్ణ సమాతాస్థితిలో ఉన్న వ్యవస్థ ఉష్ణోగ్రతను పరిసరాల ఉష్ణోగ్రత కన్నా తక్కువ చేయడాన్నే శీతలీకరణం (cooling) అంటారు. రీఫ్రిజిరేటర్లు, ఏసి మెషిన్లు తమ వ్యవస్థల ఉష్ణోగ్రతను తమ వ్యవస్థల ఉష్ణోగ్రతను తమ రిసరాల ఉష్ణోగ్రత కన్నా తక్కవ చేయడానికి ఉపకరించే సౌఖ్యసాధనాలు (devices of comfort). రీఫ్రిజిరేటర్లు తలుపు తీసి మనం వాడుకునే భాగం, అందులో ఉంచిన పదార్థాలు, అందులోని గాలి వీటన్నింటినీ కలిపి రీఫ్రిజిరేటర్లోని వ్యవస్థ అవుతుంది. రీఫ్రిజిరేటర్ వెనుకున్న నల్లని లేబ జల్లెడ (metal mesh) రీఫ్రిజిరేటర్ బయటి గోడల,రీఫ్రిజిరేటర్ ఉన్న గదితో పాటు మిగిలిన వ్యవస్థలోని భాగాలన్నీ పరిసరాలవుతాయి. అలాగే సి మెషిన్ ను ఉంచిన గది, అందులో ఉన్న మనము, అందులోని గాలి, గదిలోని సామాన్లు వగయిరా పదార్థాలు సంచయం (cluster of objects in the AC room)సి మెషిన్కు వ్యవస్థ అవుతుంది. మిగిలిన బయట వాతావరణం, క్యాంపస్ తదితరాలన్నీ పరిసరాలవుతాయి. ఉష్ణగతిక శాస్త్రం ప్రకారం ఆదర్శంగా చెప్పాలంటే సి మెషిన్లు, రీఫ్రిజిరేటర్లు మూతపడ్డ వ్యవస్థలు (closed systems) అంటే వాటిలోని వ్యవస్థకు, పరిసరాలకు మధ్య శక్తి వినిమయం (heat exchange) ఉంటుంది. కాని పాదార్థిక వినిమయం (material exchange) ఉండదు. ఇది ఓ విషయం.

ఇక రెండో విషయానికొద్దాం.

ఓ అనాదర్శ వాయువు (Joule-Thomson Effect)కు అధిక పీడనాన్ని కలుగజేసి ఒక్కసారిగా పీడనం తగ్గేలా ఏర్పాటు చేస్తే ఆ వాయువు ఒక్కసారిగ అల్పపీడనం వైపునకు మళ్లిస్తే అది వ్యాకోచించి అధిక ఘనపరిమానానికి వెళ్లాలి కాబట్టి తనమీద తానే పని (work) చేసుకున్నట్లు అర్థం. పనికి శక్తి కావాలి. కాబట్టి ఆ శక్తిని తలలోని అంతర్గత శక్తి (internal energy) నుంచే ఖర్చు చేస్తుంది. దార్థాల ఉష్ణోగ్రత ఆ వస్తువు అంతర్గత శక్తికి మరో రూపాలు (expression). కాబట్టి అంతర్గతశక్తి తగ్గితే ఉష్ణోగ్రత కూడా తగ్గినట్లని అర్థం.

రీఫ్రిజిరేటర్లు, సి మెషిన్లో సరిగ్గా ఇదే జరుగుతుంది. అందులో ప్రత్యేక సిలిండరులో ఫ్రియాన్ వాయువు (Freon gas) ఉంటుంది. దీన్ని ఒక ప్రత్యేక మోటరు అధిక పీడనానికి గురిచేస్తుంది. ఈ మోటరును డనీకరణ యంత్రం (compressor) అంటారు. అధిక పీడనానికి లోనైన ఈ ఫ్యాను వాయువును ఓ జల్లెడలాంటి రాగి లోహ నాళిక సముదాయం (copper tabular mesh)తో అల్పపీడనంలోకి వ్యాకోచించేలా చేస్తారు. అప్పుడు జౌల్-థామ్సన్ ఫలితానికి అనుగుణంగా ఫ్రియాన్ వాయువు ఉష్ణోగ్రత బాగా పడిపోతుంది. దాంతోపాటు అది ప్రవహిస్తున్న రాగిలోహ నాళికా సముదాయం మీదుగా ప్రవహించేలా చేస్తారు. అప్పుడు ఉష్ణశక్తి వినిమయం ద్వారా గది గాలి తన ఉష్ణాన్ని రాగిలోహ నాళిక సముదాయానికి ఇచ్చేసి చల్లబడుతుంది. చల్లబడ్డ ఆ గాలిని అదే ఫ్యాను తిరిగి గదిలోకి నెడుతుంది. అప్పుడు అది గదిలో ఉన్న మనల్ని మన వస్తువుల్ని చల్లబరుస్తుంది. ఇలా చక్రీయంగా అనుకున్నంత ఉష్ణోగ్రత వచ్చేంతవరకు కంప్రెసర్ పనిచేస్తుంది. తన చల్లదనాన్ని గది గాలికి ఇవ్వడం ద్వారా (లేదా గది గాలిలోని వేడిని సంగ్రహించడం ద్వారా) వేడెక్కిన ఫ్రియాను వాయువును ఏసి మెషిన్ వెనకున్న మరో రాగిలోహ సముదాయంలోకి పంపి బయటిగాలితో చాలా మందమటుకు చల్లబరుస్తారు. ఇలా కొద్దో గొప్పో చల్లబడ్డ ఫ్రియాను వాయువును తిరిగి అదే కంప్రెసర్ మళ్ళీ ఒత్తిడికి గురిచేసి మునుపు చెప్పిన అల్పపీడన లోహ సముదాయంములోకి వ్యాకోచింపచేస్తుంది. ఈ ప్రక్రియ చక్రీయం (cyclical)గా జరుగుతుందన్నమాట.

11రీఫ్రిజిరేటర్లలో కూడా ఇదే సూత్రం పనిచేస్తుంది. అయితే రీఫ్రిజిరేటరులోని కూరగాయలు, గుడ్లు, ఆహార పదార్థాలు, త్రాగేనీరు పెట్టే లోపలి భాగంలోని గాలి అక్కడ వ్యవస్థ అవుతుంది. ఇలా అధిక పీడనానికి గురయిన వాయువు అల్ప పీడనానికి లోనయినప్పుడు తన ఉష్ణోగ్రతను గణనీయంగా తగ్గించుకునే లక్షణం ఉన్న వాయువులకు ఒకే తీరుగ ఉండదు. ఫ్రియాన్, అమ్మోనియా వంటి వాయువులకు ఈ లక్షణం ఎక్కువ. ఇలాంటి వాయువుల్ని శీతలీకరణ వాయువులు (refrigement gases) అంటారు. సి మెషిన్లు, రీఫ్రిజిరేటర్లలో ఫ్రియాను వాయువును వాడతారు. శీతల గడ్డింగులు, మంచు తయారీ (ice making) పరిశ్రమలలో అమ్మోనియా వాయువును శీతలీకరణ వాయువుగా వాడతారు.

ఆధారం: ప్రొ. ఎ. రామచంద్రయ్య

3.0125
మీ సూచనను పోస్ట్ చేయండి

(ఈ పేజీ లో ఉన్న కంటెంట్ పై ఏమైన వ్యాఖ్యలు / సలహాలు ఉంటే, ఇక్కడ పోస్ట్ చేయండి)

Enter the word
నావిగేషన్
పైకి వెళ్ళుటకు