odniesienie: http://www.engineeringtoolbox.com/conductive-heat-transfer-d_428.html
Spójrzmy chwilę na równanie przenoszenia ciepła. Patrząc na to, widzimy sposoby uzyskania bardziej wydajnego transferu ciepła
q / A = k dT / s
q / A = heat transfer per unit area (W/m2)
k = thermal conductivity (W/mK)
dT = temperature difference (oC)
s = wall thickness (m)
- użyj materiału o wysokiej stałej przewodności cieplnej (jak miedź)
- cieńszy (!) materiał
- utrzymywać wyższą różnicę temperatur
Sposób, w jaki działają te rozmrażacze, powinien być teraz łatwy do zrozumienia. (1) Są wykonane z materiału o bardzo wysokiej stałej przewodności cieplnej, takiego jak miedź. Im wyższa przewodność cieplna materiału, tym szybciej może on wyrównać swoją temperaturę z temperaturą otaczającego materiału.
Rzeczy, które się stykają, chcą mieć tę samą temperaturę. Po umieszczeniu kostki lodu na arkuszu miedzi o temperaturze pokojowej mają one bardzo różne temperatury. Ale jak tylko się dotkną, chcą mieć tę samą temperaturę, więc zaczyna się wymiana ciepła. Ciepło „przepływa” z miedzi do lodu, zwiększając temperaturę lodu i topiąc go. Ciepło przepływa również przez samą miedź, co oznacza, że nawet części miedzi znajdujące się daleko od lodu tracą ciepło.
Wraz z utratą ciepła przez miedź szybko spada ona z równowagi temperaturowej z otaczającym powietrzem. Ale powietrze i miedź również chcą mieć tę samą temperaturę, więc ciepło z powietrza „przepływa” do miedzi, zbliżając ją z powrotem do temperatury pokojowej, co z kolei pozwala miedzi na dalsze podgrzewanie lodu… .
Górna część miedzianej płyty jest prawdopodobnie płaska, aby zwiększyć powierzchnię w kontakcie z lodem. Dno miedzianej płyty jest jednak prawdopodobnie żebrowane lub żebrowane, aby zwiększyć powierzchnię z otaczającym powietrzem, ale bez (2) tworzenia większej grubości!
Możemy również zająć się (3) i podgrzać miedź elektrycznie, powyżej temperatury pokojowej, ale wówczas istnieje ryzyko, że część żywności zostanie podgrzana również do tej temperatury. Zaletą pasywnego radiatora miedzianego jest to, że temperatura nigdy nie wzrośnie powyżej temperatury pokojowej!