Полезные машины - Владимир Игоревич Малов
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
В современных холодильниках компрессор приводит в движение электромотор. Но точно так же обеспечить его работу мог бы и любой другой двигатель, хотя бы паровая машина, для которой нужно не электричество, а уголь или дрова. Именно таким и оказалось инженерное решение Оливера Эванса, который, надо напомнить, в 1805 году первым получил патент на изобретение механического холодильника.
Воплоти он свою идею в жизнь, первая морозильная машина оказалась бы громоздким и удивительно нелепым, на наш взгляд, сооружением. Впрочем, она и предназначалась вовсе не для домашнего использования, а для складов, где хранились скоропортящиеся продукты.
Изобретательские поиски, начатые Эвансом, между тем, продолжались. В 1834 году другой американский изобретатель, Джейкоб Перкинс, получил патент на технологию искусственного охлаждения, которое создавалось компрессионной установкой, работавшей на эфире. Сам компрессор приводила в движение та же паровая машина.
Ровно через 10 лет после Перкинса американский врач Джон Гори создал уже действующую установку, которая позволяла производить лёд. А первое практическое использование холодильной техники относится к 1857 году, когда австралийский изобретатель шотландского происхождения Джеймс Харрисон построил холодильное устройство для пивоварни.
Но, конечно, рано или поздно должно было прийти время, когда громоздкую паровую машину в холодильниках заменил электродвигатель. Первый электрический холодильник, тоже пока промышленный, появился в 1910 году в США.
Прошло всего три года, и был создан, наконец, первый бытовой холодильник. Поначалу немногие горели желанием обзавестись громоздкой, неуклюжей, грохочущей холодильной установкой.
Наконец, в 1926 году датский изобретатель Кристиан Стинструп сконструировал бесшумный и достаточно портативный холодильник. Электродвигатель и компрессор были скрыты за его герметичными стенами. Так началось победное шествие домашнего холодильника по всему свету.
Конечно, он продолжал совершенствоваться и меняться. Отдельные морозильные камеры появились в холодильниках в 1940-х годах. Прошло ещё двадцать лет, и в обиход вошли холодильники с функцией размораживания. Теперь домашний холодильник стал отличной, хорошо продуманной и вместительной машиной.
В нашей стране первые образцы бытовых холодильников были сконструированы в 1937 году. Промышленный их выпуск начался через два года, а первым производителем был… Харьковский тракторный завод. До начала Великой Отечественной войны было выпущено всего несколько тысяч холодильных установок. Да и в 1950-1960-е годы домашние холодильники оставались для советской страны огромной редкостью.
Загадочные микроволны
С кухонным комбайном, как ты уже наверняка и сам догадался, всё очень просто. Электродвигатель вращает ножи мясорубки или сменные насадки, предназначенные для разных целей, хотя бы замеса теста. С кофемолкой тоже всё понятно – в ней электрический «пропеллер», крутящийся с огромной скоростью, разбивает зёрна кофе в порошок. В кофеварке электрический нагреватель превращает воду в пар, который проходит сквозь молотый кофе. Охлаждаясь и конденсируясь, пар превращается в ароматный напиток. В мультиварке пищу готовит опять-таки электрический нагреватель, который можно «настраивать» на разные режимы работы.
А микроволновые печи скрывают какую-то тайну. И способны они, конечно, не только на то, чтобы за 23 минуты запечь бутерброды. Надо, и микроволновая печь быстро приготовит хоть луковый французский суп, хоть куриное фрикасе, хоть филе скумбрии с горчичным соусом, хоть фруктово-бисквитный пудинг, а о блюдах проще и говорить нечего. Но как можно готовить еду без горячей конфорки или какого-то другого нагревателя?
Можно – такую работу и выполняют микроволны. Природа у них та же, что у радиоволн и у обычного света – электромагнитная. Придёт время, и на уроках физики ты узнаешь об электромагнитных волнах и их свойствах больше. А пока просто запомни на будущее, что микроволны распространяются с очень высокой частотой колебания. Поэтому микроволновое излучение называется ещё и сверхвысокочастотным.
Естественные микроволны приходят к нам из космоса, только излучение это совсем слабое и почти бесследно теряется в атмосфере Земли. А вот в кухонных печах, впервые появившихся в середине XX века, микроволны создаёт специальный генератор.
В камере печи микроволнам некуда деться: они не способны пройти сквозь металлические стенки, а отражаются от них, как мячики. А вот через некоторые другие вещества – стекло, пластмассу, бумагу, – микроволны проходят свободно, словно свет через окно. Именно поэтому пищу в микроволновке готовят только в стеклянной или пластмассовой посуде.
Сам процесс готовки основан на том, что микроволновая энергия возбуждает молекулы пищи, заставляя их вибрировать с огромной скоростью. В печах обычно используется частота колебаний 2450 мегагерц – МГц. В физике один герц означает одно колебание в секунду, а МГц – миллион колебаний. Получается, что 2450 МГц – это 2 450 000 000 раз в секунду. С такой непостижимой частотой множество молекул ударяются друг о друга, и это трение очень быстро нагревает пищу. Если это трудно представить, попробуй быстро потереть одну ладонь о другую. Нагрелись? А что было бы, если тереть ладони с частотой 2 450 000 000 в секунду?…
Этим и отличается процесс приготовления в микроволновке от нагревания на конфорке. На обычной плите, электрической или газовой, идёт достаточно длительный процесс поглощения пищей внешнего тепла, а в микроволновке она сама и очень быстро разогревается изнутри «холодными» волнами сверхвысокой частоты. Кстати, при этом и масла никакого не нужно. И витамины все сохраняются…
Дело о растаявшем шоколадном батончике
В 1945 году инженер Перси Лебарон Спенсер работал над улучшением противовоздушных радаров при помощи очень коротких волн. Он заметил, что шоколадные батончики, которые лежали рядом с такими антеннами, таяли. Спенсер провёл опыт с зёрнами кукурузы. Они превратились в попкорн. Так родилась идея создания микроволновки.
Есть и ещё одно отличие, правда, уже иного рода: по сравнению с обычной электрической, микроволновая печь и энергии тратит раза в четыре меньше.
Конструкций микроволновых печей огромное множество. Самые простые представляют собой освещаемый жаровочный «шкаф» с вращающейся внутри тарелкой для продуктов, регулятором мощности на 57 ступеней и таймером со звонком об
