تُعد فكرة التبريد بالتبخر من المبادئ الأساسية في علم التبريد والتكييف. كما نلاحظها في العديد من الظواهر اليومية. وتعتمد هذه الفكرة على امتصاص السائل للحرارة أثناء تحوله إلى بخار، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الوسط المحيط.
كيف يحدث التبخر؟
لنفترض أنك تمتلك كمية من الماء، ثم طلب منك تحويلها إلى بخار. في هذه الحالة ستسخن الماء حتى يصل إلى درجة الغليان. عندها يكتسب الماء الطاقة الحرارية اللازمة، ثم يتحول من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.
لهذا السبب يحتاج أي سائل إلى امتصاص حرارة قبل أن يتبخر.
لكن الماء قد يتبخر أيضًا دون تسخين مباشر. فإذا تركته في إناء مفتوح أو على سطح زجاجي، فسيتبخر تدريجيًا. ويحدث ذلك لأن الماء يمتص الحرارة من الهواء أو من السطح الملامس له. لذلك تستغرق عملية التبخر وقتًا أطول مقارنة بالغليان.
لماذا يبرد الجسم عند التعرق؟
يمثل العرق مثالًا واضحًا على فكرة التبريد بالتبخر.
يفرز الجسم العرق للمساعدة على تنظيم درجة حرارته. وعندما يبدأ العرق في التبخر، يمتص الحرارة من سطح الجلد. ونتيجة لذلك تنخفض حرارة الجسم، ويشعر الإنسان بالبرودة. ولهذا السبب تزداد أهمية التعرق في الأجواء الحارة أو أثناء ممارسة الأنشطة البدنية.
كيف تبرد القلة الفخارية الماء؟
تستخدم القلة الفخارية مبدأ التبريد بالتبخر بطريقة بسيطة وفعالة.
يصنع الفخار من مادة مسامية تسمح بمرور كميات صغيرة من الماء إلى السطح الخارجي. وبعد ذلك يتبخر هذا الماء تدريجيًا، فيمتص الحرارة من جسم القلة. ومع استمرار التبخر تنخفض درجة حرارة القلة، ثم يبرد الماء الموجود داخلها.
ولهذا السبب لا تصنع القلة من الزجاج أو البلاستيك أو المعدن، لأن هذه المواد لا تحتوي على مسامات تسمح بتسرب الماء وتبخره.
هل يقتصر التبريد بالتبخر على الماء؟
لا تقتصر فكرة التبريد بالتبخر على الماء فقط، بل تشمل جميع السوائل.
فأي سائل يحتاج إلى امتصاص كمية من الحرارة حتى يتحول إلى بخار. وعند حدوث هذا التحول تنخفض حرارة الوسط المحيط، لذلك ينتج تأثير التبريد.
ولهذا تعتمد أجهزة التبريد والتكييف على موائع تبريد خاصة. إذ يتبخر سائل التبريد داخل المبخر، فيمتص الحرارة من الهواء. وبعد ذلك ينتقل إلى الضاغط والمكثف ليكمل دورة التبريد.
قاعدة مهمة في التبريد بالتبخر
يمكن تلخيص فكرة التبريد بالتبخر في قاعدة بسيطة:
عندما يتبخر أي سائل، فإنه يمتص الحرارة من الوسط المحيط، مما يؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة وحدوث عملية التبريد.
الخاتمة
توضح فكرة التبريد بالتبخر العلاقة المباشرة بين التبخر وامتصاص الحرارة. لذلك نجد هذا المبدأ في تبخر العرق، وفي تبريد الماء داخل القلة الفخارية، وكذلك في أجهزة التبريد والتكييف الحديثة. ويساعد فهم هذا المبدأ على استيعاب كيفية عمل معظم أنظمة التبريد المستخدمة في المنازل والمنشآت الصناعية.
المصدر: مراجع تعليمية،
