Fattori che influenzano l'uso di energia:
* Temperatura di avvio: Più calda l'acqua deve cominciare, maggiore è l'energia per raffreddarla fino al punto di congelamento (0 ° C o 32 ° F).
* quantità di acqua: Ovviamente, più acqua richiede più energia per congelare.
* Metodo di congelamento: Diversi metodi di congelamento (come un frigorifero contro un congelatore) hanno diverse efficienze energetiche.
Rompilo:
1. Raffreddamento dell'acqua: L'energia necessaria per raffreddare l'acqua dalla sua temperatura di partenza a 0 ° C viene calcolata utilizzando la specifica capacità termica dell'acqua.
2. Freezing the Water: Una volta a 0 ° C, è necessaria un'energia aggiuntiva per cambiare lo stato dell'acqua da liquido a solido (ghiaccio). Questa energia è chiamata il calore latente della fusione.
formula per il calcolo dell'energia:
* Energia (Q) =massa (m) × Capacità termica specifica (C) × variazione di temperatura (Δt) + massa (m) × calore latente di fusione (LF)
Ecco cosa significa ogni variabile:
* m: Messa di acqua nei grammi (G)
* C: Capacità termica specifica dell'acqua (4,184 J/G ° C)
* Δt: Variazione della temperatura dalla temperatura iniziale a 0 ° C (° C)
* lf: Calore latente di fusione di acqua (334 J/G)
Esempio:
Diciamo che vuoi congelare 500 grammi di acqua a partire da 20 ° C.
* Energia (Q) =500 g × 4,184 J/G ° C × (20 ° C - 0 ° C) + 500 g × 334 J/G
* Energia (Q) =41.840 J + 167.000 J
* Energia (Q) =208.840 J
Pertanto, ci vorranno circa 208.840 joule di energia per congelare 500 grammi di acqua a partire da 20 ° C.
Nota importante: Questo calcolo considera solo l'energia necessaria per il processo fisico di congelamento. Non tiene conto dell'efficienza energetica del congelatore o di altri fattori come la perdita di calore nell'ambiente circostante.
