Вопрос

Насколько эффективно современные бытовые холодильники сохраняют прохладу других продуктов, когда в них попадает горячая еда?

В комментариях к этому ответу обсуждается вопрос о том, не приведёт ли помещение большого количества горячей пищи в холодильник к недопустимому нагреву других продуктов, уже находящихся внутри.



В другом посте на Seasoned Advice Афанасий страстно доказывает, что с современными холодильниками это больше не проблема. Он приводит личный пример измерения температуры в собственном холодильнике после того, как он поставил туда горячий бульон. Это показательный пример, но он относится только к одному конкретному холодильнику, одному методу и одному эксперименту.



Итак, вопрос в том, есть ли достоверные научные или инженерные данные (например, от производителей), указывающие на то, что современные холодильники для домашнего использования — и я имею в виду наиболее распространённые марки (в США это такие бренды, как Kenmore, GE или Whirlpool, а не премиальные бренды «ресторанного качества», такие как Sub Zero) — решают эту проблему? (Мне не удалось найти такие данные по запросу «время восстановления холодильника» в Google.)



Может ли обычный холодильник, выпущенный за последние 5–10 лет, справиться, например, с:




  • Один галлон (4 литра) горячего бульона

  • или полноразмерная форма для запекания, например для лазаньи



разогрейте (например, до 80–85 °C), не допуская повышения температуры соседних продуктов выше 4 °C (или, по крайней мере, не намного выше и не надолго)?



Достаточно ли у вас воздуха для отвода тепла и достаточно ли мощности у теплового двигателя для обеспечения необходимого охлаждения?






Признаюсь, я считал, что хранить большое количество горячей еды в домашнем холодильнике — плохая идея, даже для современного оборудования, поскольку домашние холодильники не предназначены для шоковой заморозки.






Примечание: этот вопрос не о том, как быстро остывает приготовленная горячая еда и безопасно ли это. Этот вопрос о том, как это влияет на другие продукты в холодильнике.



Перевод вопроса с Cooking Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://cooking.stackexchange.com/questions/30487/how-effective-are-modern-home-refrigerators-at-keeping-other-foods-cool-when-hot

31 Комментарий

  1. Сначала составьте тепловой баланс и не учитывайте скорость теплопередачи



    Судя по тому, что мне удалось найти, мощность современного холодильника составляет около 700 БТЕ/час. Эта информация, похоже, не публикуется.



    Сколько БТЕ нужно, чтобы охладить галлон воды с 180 до 40 градусов

    1 БТЕ / °F / фунт * 140 °F * 1 галлон * 8,3 фунта / галлон = 1162 БТЕ



    Из расчёта примерно 1,7 часа на 1000 БТЕ



    Смотрим на опасную зону (140–40)

    Около 1,2 часа

    Предполагается, что он пробудет в опасной зоне всего 2 часа



    1,2 часа — это 100 % эффективности теплопередачи, поэтому нам нужно 1,2 / 2,0 = 0,6.

    При достаточной циркуляции эффективность переноса должна составлять 0,6 или более.



    А теперь давайте посмотрим на бедный маленький йогурт. Предположим, что в нём столько же воды, что и в 6 унциях, и что его температура составляет 34 °F. 1 БТЕ / °F / фунт * 6 °F * 6 унций * 1 фунт / 16 унций = 2,25 БТЕ. Таким образом, с точки зрения БТЕ маленький йогурт превосходит большой в 516 раз.



    Но йогурт зависит от температуры. Если компрессор может подавать холодный воздух, то это всё, что имеет значение. Компрессор/испаритель очень хорошо поддерживает температуру. Возможно, он не обеспечивает нужный объём при этой температуре, но он поддерживает температуру. Компрессор должен конденсировать охлаждающую жидкость — если он не может этого сделать, то он выйдет из строя.



    Теплопередача происходит за счёт излучения, теплопроводности и конвекции. Не допускайте, чтобы бедный йогурт соприкасался с горячим предметом или даже находился рядом с ним.



    Ни в коем случае не оставляйте горячее блюдо открытым, чтобы избежать потерь тепла при испарении. Потери тепла при испарении происходят быстро, и вы можете перегрузить компрессор большим объёмом горячей жидкости. При потерях тепла при испарении компрессор должен удалять влагу из воздуха, а это требует больших усилий. Даже лазанья должна быть плотно закрыта. Не используйте форму для запекания — положите блюдо в герметичный пластиковый контейнер.



    Горячие и холодные предметы подвергаются одинаковой теплопередаче, так что это не имеет особого значения. Мелкие предметы находятся в невыгодном положении, так как у них меньшая вместимость и большее соотношение площади поверхности к массе.



    Я знаю, вы говорите, что вам всё равно, остынет ли горячий предмет, но на самом деле это самая важная часть. Вам нужна мощность в британских тепловых единицах в час, чтобы за два часа охладить предмет со 140 до 40 градусов. Если у вас нет исходных британских тепловых единиц, вы проиграете.



    5 галлонов бульона в открытой ёмкости — это слишком много для обычного бытового холодильника.



    Литр вполне безопасен. Галлон кажется вполне приемлемым. Два галлона — это уже перебор. 140 — это гораздо меньше, чем 180. Даже если вы торопитесь, просто опустите герметичную ёмкость в холодную воду на несколько минут.



    Есть ли у меня ссылки на источники? Это всего лишь инженерные расчёты.


  1. Вопрос в следующем: насколько эффективно современные бытовые холодильники сохраняют холод в других продуктах, когда в них попадает горячая еда?



    На самом деле это скорее социально-экономический, чем технический вопрос. Причина в том, что производитель холодильников должен быть экономически конкурентоспособным на рынке, поэтому он будет обеспечивать достаточную холодопроизводительность только для того, чтобы поддерживать «стандартный набор» продуктов при фиксированной температуре охлаждения/заморозки в стабильных условиях, плюс немного больше, если будут добавлены продукты, не требующие охлаждения. Недавний опыт использования моего собственного холодильника (Whirlpool W4TXN ... выпущен примерно в 2011 году) показал, что даже если положить в него фрукты и овощи из еженедельного похода за покупками, холодильник будет работать без остановки два дня подряд, чтобы снизить температуру. И эти продукты даже не были подогреты — они были комнатной температуры.



    Ладно, это приблизительные расчёты — чтобы сделать их правильно, вам понадобится профессиональный инженер-холодильщик. Система охлаждения — это система с фиксированной производительностью, которая включается и выключается, но обеспечивает постоянную холодопроизводительность во время работы. Объём холодильника, включая морозильную камеру и холодильную камеру, не является устройством для теплообмена — тепло отводится только из морозильной камеры, а тёплый воздух из холодильной камеры поднимается через вентиляционные отверстия в морозильную камеру, где тепло отдаётся окружающему воздуху через холодильную секцию. Учитывая, что теплоёмкость воздуха примерно в четыре раза меньше, чем у воды (0,24 БТЕ/фунт против 1 БТЕ/фунт), для отвода тепла от жидкости потребуется значительный поток воздуха.



    Вот простой расчёт. Один фунт воды равен примерно 1 пинте, поэтому, если у вас кастрюля на 4 литра, в ней будет 8 пинт или 8 фунтов воды. Если температура вашего «горячего» содержимого составляет, скажем, 200 градусов по Фаренгейту, то количество тепла, которое вам нужно удалить, составляет 8 пинт x 1 фунт/пинта x 1 БТЕ/фунт x (200 – 40 градусов по Фаренгейту) = 8 x 160 = 1280 БТЕ. Скорость воздушного потока, необходимая для удаления такого количества тепла, определяется так называемым уравнением sensible heat, которое звучит так: cfm = нагрузка/(1,1 x дельтаT). Если бы вы хотели отвести такое количество тепла, скажем, за 1 час, вам понадобился бы вентилятор внутри холодильника, способный перемещать [(1280 БТЕ/ч)/[1,1 x (20 °F)] = 58 куб. футов в минуту (или кубических футов в минуту). В моей стиральной машине Whirlpool отверстия для конвективной теплопередачи в секции между морозильной камерой и нижней частью составляют 2 отверстия размером 1 x 2 дюйма, или 4 квадратных дюйма = 4/144 = 0,028 кв. фута. Скорость воздуха, которая должна быть в этих отверстиях, чтобы за час удалить тепло, составит cfm/площадь = 58 фут3/мин / 0,028 фут2 = 2070 фут/мин, что намного выше, чем в обычных воздуховодах для отопления или охлаждения. Когда я кладу что-то тёплое в свой холодильник, а морозильная камера закрыта и работает мини-вентилятор, скорость движения воздуха через вентиляционные отверстия в холодильную камеру и обратно не может быть такой высокой. Таким образом, нам потребуется примерно 4–6 часов (а может, и больше), чтобы отвести тепло от кастрюли с супом, учитывая слабую мощность вентилятора морозильной камеры и ограниченную площадь потока между морозильной камерой и холодильной камерой внизу.



    Но подождите, на самом деле ситуация ещё хуже. Из-за дополнительного тепла от бульона вода будет испаряться (скрытая теплота парообразования) с открытых фруктов и овощей или любых других блюд, не герметично закрытых. Тепло, содержащееся в этой влаге, также придётся отводить через морозильную камеру, только теперь вода будет конденсироваться и замерзать на змеевиках холодильной системы. Это, в свою очередь, приведёт к тому, что цикл автоматической разморозки будет запускаться чаще (или, по крайней мере, потребуется больше усилий для удаления наледи со змеевиков), что ещё больше замедлит процесс охлаждения.



    Итак, простой ответ на ваш вопрос: не очень эффективно. Повышение температуры в термоконтейнере в течение длительного времени (часов) приведет к ускорению процесса порчи продуктов, что вредно для здоровья, не говоря уже о том, что вам придется платить за замену продуктов. Из-за дополнительной влаги, поступающей из неплотно закрытой кастрюли, в термоконтейнере образуется конденсат, который способствует ускорению процесса разложения свежих продуктов.



    Возвращаясь к приведённому выше социально-экономическому утверждению... Конструкция бытовых холодильников существенно не изменилась с момента их появления. Самое «инновационное», что я вижу, — это расположение полок, которое позволяет легче и эффективнее размещать и извлекать продукты. Но сама система охлаждения не изменилась. В задаче требуется «бланшировочная» установка, которая позволит использовать изолированную часть «холодильника» исключительно для охлаждения горячей смеси. Это занимает место для хранения, поэтому производитель бытовой техники оказывается в невыгодном положении с точки зрения конкуренции, поскольку подавляющее большинство людей не будут этим пользоваться или будут пользоваться неправильно. Кроме того, холодильник можно спроектировать таким образом, чтобы он был разделён на изолированные отсеки, и тогда открытие одной секции внутри холодильной камеры не будет влиять на другие секции. Таким образом, постоянное открывание и закрывание дверцы не будет приводить к «охлаждению» всей холодильной камеры сразу. Опять же, это уменьшит объём для хранения, что поставит производителя бытовой техники в невыгодное положение с точки зрения конкуренции. Большинство людей, у которых есть холодильники, не обращают внимания на энергопотребление или эффективность, кроме тех показателей, которые указаны на этикетке при покупке. Они просто смотрят на него как на холодильный шкаф. По сути, это не позволяет внедрять функции бланширования и охлаждения или совершенствовать холодильники с технической точки зрения, потому что не будет массового рынка и, следовательно, существенной прибыли. Эта ситуация вряд ли изменится в ближайшее время, поэтому вам придётся бланшировать/охлаждать горячие блюда вручную, сначала используя холодную воду, а затем кубики льда, прежде чем поместить горячее блюдо в холодильник.


  1. В ответе, ссылка на который приведена в вопросе, я уже приводил результаты простого эксперимента, который я провёл несколько лет назад с помощью инфракрасного термометра. Однако сегодня я решил попробовать кое-что получше, что-то более приближенное к наихудшему сценарию. Не думаю, что это окончательно отвечает на вопрос, но это даёт ещё несколько точек данных.



    Я нагрел 4 литра воды в 6-литровой кастрюле из нержавеющей стали (со стеклянной крышкой) до бурного кипения. Я выбрал воду, потому что не хотел рисковать и портить большое количество продуктов. Кроме того, в некотором смысле вода — это наихудший вариант. Она не так хорошо сохраняет тепло, как, скажем, эквивалентный объём чили, но в жидкой среде тепло распространяется лучше. Это значит, что при остывании вся кастрюля будет сохранять примерно одинаковую температуру, а не образовывать более холодный внешний слой (как в случае с чили), который после первоначального всплеска тепла начнёт отдавать тепло медленнее.



    Тем временем я вставил цифровой термометр с кабелем, подключённым к дисплею (обычно такие используются для измерения температуры мяса в духовке), в литровую банку с йогуртом. Зонд был вставлен через герметичное отверстие в верхней части банки, так что внутрь или наружу должно было попасть совсем немного воздуха. Зонд точно измеряет температуру до 0 °C. Я закрепил зонд так, чтобы его кончик был погружён в йогурт примерно на 3 мм от края банки.



    В начале эксперимента температура йогурта составляла 38 °F. С помощью инфракрасного термометра я измерил температуру поверхности многих других продуктов в холодильнике, которая варьировалась от 33 до 40 °F. (Было несколько отклонений из-за неточностей в работе инфракрасных термометров с отражающими поверхностями.)



    Когда вода закипела, я измерил температуру с помощью отдельного термометра с щупом: он показал 100 °C. Я быстро накрыл кастрюлю крышкой, поставил её в холодильник и закрыл дверцу.



    Йогурт находился на расстоянии менее 5 см от кастрюли. Я оставил достаточно места для нормальной циркуляции воздуха. Йогурт был расположен так, что датчик температуры находился ближе к горячей кастрюле, поэтому он должен был измерять температуру в той части йогурта, где она повышалась сильнее всего. Кроме того, как уже отмечалось, датчик находился всего в нескольких миллиметрах от края контейнера, поэтому должны были фиксироваться любые колебания даже у поверхности продукта.



    Здесь указано примерное время изменения температуры в йогурте:




    • 0 минут: 38F

    • ~13,5 минут: 39F

    • ~26,5 минут: 40F

    • ~44,0 минуты: 41F

    • ~64,5 минуты: 42F

    • ~125 минут: 41 градус по Фаренгейту



    Ближе к концу я проверял температуру примерно раз в 10 минут, так что время, когда температура снова опустилась до 41 °F, может немного отличаться. Через 150 минут (2,5 часа) я прекратил эксперимент и достал кастрюлю из холодильника, так как не хотел тратить время и энергию на охлаждение большой кастрюли с водой.



    Поскольку температура йогурта почти не менялась, я открыл холодильник через 30 минут, чтобы осмотреться. С помощью инфракрасного термометра я определил, что температура на некоторых поверхностях контейнеров на той же полке, что и кастрюля, достигала 40 градусов по Цельсию, а максимум составлял около 50 градусов по Фаренгейту. (В том числе на контейнере с тёмной поверхностью, который был серо-чёрным; его температура практически не отличалась от температуры поверхности светлого контейнера для йогурта.) Однако датчик, помещённый в эти контейнеры, показал, что через 30 минут температура продуктов внутри не превышала 4,4 °C. Обратите внимание, что в одном большом пластиковом контейнере на этой полке было много свободного места сверху, и температура поверхности пустой части поднялась примерно до 16–18 °C, но температура дна контейнера, в котором на самом деле был сок, оставалась около 4,4 °C, как и у йогурта.



    С помощью инфракрасного термометра я измерил температуру поверхности продуктов на полках над и под кастрюлей — она изменилась всего на один градус. Ни на одной из полок над или под кастрюлей температура не превышала 40 градусов по Фаренгейту. Я проверял температуру каждые 30 минут или около того, и результаты были одинаковыми.



    (Обратите внимание, что 40 °F не является критической температурой для роста бактерий. Многие виды бактерий, вызывающих порчу продуктов, растут при температуре от 32 до 40 °F, и с повышением температуры выше 40 °F их рост ускоряется. Если вы проведёте час или два при температуре 4,4 °C, 5,9 °C или даже 7,2 °C, это вряд ли вызовет проблемы — это типичный температурный диапазон для большинства продуктов, хранящихся на дверце холодильника. Однако для полной безопасности не стоит класть скоропортящиеся продукты, например сырое мясо, в места с перепадами температуры.)



    Я чувствовал, как вокруг кастрюли циркулирует более тёплый воздух, когда дверца была открыта, но, похоже, этого было недостаточно, чтобы существенно изменить температуру других продуктов на той же полке — она изменилась всего на 2–4 градуса.



    Я также несколько раз проверял температуру воды:




    • 0 минут: 212F

    • 60 минут: 156 °F

    • 120 минут: 128F

    • 150 минут: 116F



    Поскольку температура йогурта начала немного снижаться через 2 часа, похоже, что даже галлона воды температурой около 54 °C было недостаточно, чтобы повысить температуру в холодильнике — даже на соседних полках.



    Итак, какой вывод я могу сделать из этого эксперимента?



    Даже очень большое количество очень горячей пищи (галлон кипящей воды) могло нагреть соседние продукты всего на несколько градусов, и то только внешние слои. На продукты, расположенные выше или ниже, это почти не влияло.



    Я бы отметил, что не клал продукты непосредственно на горячий горшок, потому что это, очевидно, привело бы к недопустимому повышению температуры (даже через пару часов горшок оставался довольно горячим на ощупь). Но поскольку вокруг горшка было всего несколько сантиметров свободного пространства, температура соседних продуктов существенно не повысилась.



    Следует также отметить, что температура поверхности контейнеров в течение первого часа повышалась до 10–12 градусов на соседних предметах, даже если температура внутри продуктов менялась гораздо меньше. (Примерно через 1–1,5 часа температура поверхности возвращалась к значению, близкому к температуре внутри продуктов.) Я думаю, это наблюдение говорит о том, что следует с осторожностью хранить скоропортящиеся продукты (например, сырое мясо) вдали от очень горячих контейнеров, хотя это кажется очевидным.



    Пожалуй, самым удивительным результатом, с моей точки зрения, является то, что повышение температуры прекратилось, когда температура воды опустилась примерно до 60 °C. Я сомневаюсь, что многие люди кладут продукты, температура которых намного выше 60 °C, прямо в холодильник. Кроме того, с точки зрения безопасности пищевых продуктов, продукты можно охладить до 60 °C на улице (когда бактерии могут снова начать размножаться), а затем поместить в холодильник для дальнейшего охлаждения. В любом случае, в моём холодильнике даже относительно большое количество продуктов, температура которых составляет 60 °C или ниже, вряд ли приведёт к нагреванию других продуктов.



    Ещё раз: пожалуйста, обратите внимание, что я НЕ рекомендую так делать, поскольку горячим блюдам может потребоваться несколько часов, чтобы остыть в холодильнике, что может привести к их порче. (Для больших порций используйте ледяную баню или разложите блюда по небольшим контейнерам, чтобы обеспечить хорошую циркуляцию воздуха в холодильнике.) Но, за исключением крайних случаев, в современном исправном холодильнике это не окажет существенного влияния на остальные продукты.



    В любом случае безопаснее убрать горячую еду сразу в холодильник, чем оставлять её остывать на столе.


  1. Я знаю только один домашний холодильник с компрессором, и он от LG (модель LFX31935ST). Большинство производителей не раскрывают технические характеристики своих устройств, чтобы избежать судебных исков (поскольку это может быть расценено как поощрение рискованного поведения).



    Единственная информация о том, как быстро LG может отводить тепло, которую мне удалось найти, содержится в этой рекламе:




    Хотите холодный напиток, но в
    холодильнике еще ничего нет? Просто налейте напиток в
    шок-чиллер LG. Для охлаждения ему требуется менее пяти минут,
    поэтому ваш ледяной напиток будет
    готов в кратчайшие сроки.




    Итак, предположим, что если вы добавите 355 мл напитка комнатной температуры, то через 5 минут он охладится до обычной температуры в холодильнике. Я не знаю теплоёмкость пива, газировки или бульона, но для приблизительной оценки можно сказать, что они в основном состоят из воды.



    Если наша температура в помещении составляет около 70F, и холодильник температура 40Ф, это означает, что мы можем холодка по 12 унций по 6 град. Ф в минуту. Галлон бульона составляет 128 унций, так что на приготовление потребуется примерно в 10 раз больше времени. Мы начинаем со 170-180F, поэтому нам нужно переместить его на ~ 140F, а не на 40F, то есть примерно в 3,5 раза длиннее.



    Итак, на один галлон бульона потребуется:



    ( 128 / 12 ) * (( 180 - 40 ) / (70 - 40)) * 5 minutes
    = ( 32 / 3 ) * ( 14 / 3 ) * 5
    = 248 minutes = more than 4 hours


    Я знаю, о чём ты думаешь... но там написано «менее 5 минут», так что это может быть и 1 минута. Такое возможно, но если бы это было так, они бы это рекламировали, чтобы ты не взорвал своё пиво, когда оно замёрзнет. Они не могут знать, какая температура в помещении изначально и насколько хорошо сохраняет тепло контейнер. (Банка пива охладится быстрее, чем бутылка). Или даже что это за напиток (растворы сахара). Если мы предположим, что до остывания осталось 4 минуты, то мы рассматриваем время (4/5), то есть около 200 минут (все равно больше 3 часов).



    В качестве второго источника данных у нас есть ранний выпуск «Разрушителей легенд», в котором они пытались охладить упаковку из 6 банок. Они не упоминают начальную температуру, но говорят, что на это ушло более 40 минут. Если предположить, что начальная температура была 70 °F, а конечная — 40 °F:



    ( 128 / (12 * 6)) * (( 180 - 40 ) / (70 - 40)) * 40 minutes
    = ( 16 / 9 ) * ( 14 / 3 ) * 40
    = 331.8 minutes = more than 5.5 hours


    Они на удивление похожи, учитывая, что один из них предназначен для шоковой заморозки, а другой — для обычного холодильника. Я подозреваю, что «40+» означает, что они останавливаются на отметке 40 минут, прежде чем температура опустится до нужного уровня. Так что давайте сравним это время с тем, сколько «Разрушители легенд» проводят в морозильной камере:



    ( 128 / (12 * 6)) * ((180 - 40) / (70 - 40)) * 25 minutes
    = (331.8 * 25 / 40 )
    = 207.4 minutes = about 3.5 hours


    Возможно, время охлаждения в шоковом охладителе рассчитано на упаковку из 6 штук. (но, с другой стороны, при конвекции в шоковом охладителе это не так важно, а соотношение площади поверхности к массе имеет большее значение)



    ... но всё это говорит о том, что вы идиот, если ставите галлон горячего бульона в холодильник, ведь даже если не будет контакта с другими продуктами поблизости, середина кастрюли с бульоном слишком долго находится в опасной зоне, и рано или поздно вероятность сыграет с вами злую шутку.



    На самом деле мы не можем оценить влияние на другие продукты в холодильнике, не зная гораздо большего:




    • В каких контейнерах хранятся вещи и какова их теплоизоляция?

    • Вы часто открываете холодильник? (из-за этого воздух в холодильнике смешивается с воздухом комнатной температуры. В данном случае это может быть даже полезно)

    • Насколько близко другие предметы расположены к горячему объекту?

    • Какова удельная теплоёмкость (тепловая плотность) всех этих предметов? (и близки ли они к фазовому переходу?)

    • Какова масса сосуда, в котором находится горячее блюдо? (180 градусов по Фаренгейту для чугуна — это не то же самое, что для пластиковой ёмкости).

    • Есть ли крышка на кастрюле (скорость испарительного охлаждения)?

    • Какой формы контейнеры? (отношение площади поверхности к массе)

    • Куда вы положили этот продукт в холодильнике? (холодный воздух опускается, вытесняя горячий)



    Таким образом, на этот вопрос нельзя дать однозначный ответ, кроме как сказать, что да, он оказывает влияние на окружающие его предметы, особенно на те, которые могут с ним соприкасаться.



    P.S. Термодинамика была одним из двух предметов (наряду с гидромеханикой), которые я чуть не завалил в колледже... и это было больше десяти лет назад, так что вполне вероятно, что я упускаю из виду какие-то другие факторы, которые могли бы существенно повлиять на проблему)


  1. Здесь много предположений, но я не вижу фактов. Предполагаемый социально-экономический вопрос на самом деле не имеет значения: я спрашивал, какова холодопроизводительность современных бытовых холодильников ,, а не почему производители выбирают ту или иную холодопроизводительность. Существование шоковых охладителей показывает, что возможна более высокая холодопроизводительность.
  1. Хм, возможно, дело в том, что компрессор рассчитан на отвод тепла при температуре 10 °C на килограмм ёмкости в час и делает это независимо от фактического содержимого в данный момент?
  1. @SAJ14SAJ ааа, это не формула, но похоже на неё, хммм
  1. Ваша исходная формула подразумевает, что чем больше продуктов в холодильнике, тем больше тепла двигатель отводит за единицу времени.
  1. Я собираюсь добавить отдельный ответ, так как сегодня я готовила суп из чёрной фасоли и решила провести эксперимент. (но только на 15 минут, потом я поставила кастрюлю в ванну, чтобы она остыла).



    Итак, подготовка: контейнер из плексигласа объёмом 6 кварт, наполненный супом объёмом от 4 до 4,5 кварт (согласно маркировке на боковой стороне), с плотно закрытой крышкой. Он был поставлен на противень, установленный на нижней полке посудомоечной машины. Рядом с ним стояла стеклянная банка объёмом 24 унции, наполненная примерно 10 унциями рассола. (хлеб и масло из моей последней партии маринованных огурцов; я сохраняю рассол для заправки салатов, салата с тунцом и т. д.) Я выбрал два огуречных рассола, потому что они были в холодильнике и я был готов ими пожертвовать. (Я сделал это в пустой посудомоечной машине, потому что не был готов пожертвовать всем содержимым холодильника.)



    Наружный конец термометра для измерения температуры в помещении и на улице был прикреплён снаружи к банке, со стороны, обращённой к контейнеру с горячим супом. Он был закреплён небольшой полоской изоленты (примечание: см. проблемы в 16:46)



    Я не измерил начальную температуру супа; мой термометр с мгновенным считыванием показаний был у соседа (с моей стороны это было неразумно, потому что я уже собирался убрать суп, но вспомнил о термометре в своей теплице и решил попробовать)



    Время указано по моему мобильному телефону:



    4:36pm : 51.2F
    4:37pm : --- (none taken, realized my pen didn't write and had to go get one)
    4:38pm : 58.6F
    4:39pm : 60.8F
    4:40pm : 62.7F
    4:41pm : 64.9F
    4:42pm : 69.6F
    4:43pm : 74.8F
    4:44pm : 78.8F
    4:45pm : 82.2F **
    4:46pm : 77.5F
    4:47pm : 75.3F
    4:48pm : 75.2F
    4:49pm : 76.1F
    4:50pm : 76.4F


    В 16:45 я планировал завершить эксперимент и перелить суп в ледяную баню. Открыв посудомоечную машину, я обнаружил, что датчик температуры упал с банки и находился примерно в 2,5 см от супа, но, что ещё важнее, был расположен рядом с поддоном, а не на стенке банки. Поэтому я снова прикрепил его и продолжал засекать время, пока не увидел, что температура снова начинает расти.



    Конечно, температура измерялась снаружи контейнера, поэтому она не совсем точно отражает температуру самого сока. В лучшем случае это была бы температура внешней стенки контейнера, а в худшем — температура воздуха рядом с контейнером. Он стоял не в холодильнике, но в похожем месте (закрытое помещение с белыми отражающими стенами), хотя там не было других предметов и компрессора для охлаждения воздуха. На разных расстояниях от контейнера, скорее всего, будут наблюдаться разные температурные кривые. При прямом контакте, как это может быть в случае, когда вы пытаетесь втиснуть большой контейнер в уже заполненный холодильник, температура будет повышаться быстрее (как видно из первых 10 минут).



    Итак... если мы посмотрим на период с 4:40 до 4:50, то увидим рост на 13,7 градуса по Фаренгейту.



    О... и температура окружающего воздуха за это время поднялась с 17,3 °C до 18,3 °C, судя по показаниям датчика в помещении. Я понятия не имею, было ли это связано с теплом, исходящим от посудомоечной машины (которое лучше сохранялось бы в холодильнике), или с тем, что я не дал датчику достаточно времени, чтобы он нагрелся после того, как я достал его из теплицы (потому что сейчас на земле лежит снег).



    И я понятия не имею, насколько хорошо откалиброван датчик... Пока я печатал это сообщение, он лежал в холодильнике, и его показания — 41,7 °F, что выше, чем 39 °F, которые показывает мой термометр для холодильника... Я предполагаю, что он точный, но не абсолютно точный. (то есть изменение температуры хорошее, а абсолютная температура может быть не такой)


  1. @SAJ14SAJ, я не понимаю ваших вопросов. Килограмм еды — это приблизительная, а не точная норма
  1. Действительно ли холодопроизводительность составляет (10 C * кг) / ч?
  1. Суть этого ответа заключается в формуле 10 С / кг / час. Дельта 10 С в чём? На кг чего?
  1. Danfos и Embraco — одни из крупнейших в мире поставщиков холодильных компрессоров. На их веб-сайтах можно найти множество технических документов. Вы могли заметить, что время работы обычно не указывается, так как большинство компрессоров рассчитаны на непрерывное использование, например в тропиках и т. д. Таким образом, они могут охлаждать большое количество горячих блюд, это лишь вопрос времени



    В большинстве бытовых холодильников, как правило, не предусмотрен большой поток воздуха внутри, поэтому большая часть тепла передается через каждый предмет в холодильнике. Из-за энтропии это не имеет большого значения для большинства предметов, если только вы не поместите большое количество горячей пищи рядом с меньшим количеством холодной. Например, если поставить кастрюлю с горячим бульоном на поднос с сосисками, сосиски сильно нагреются!



    Мощность охлаждения бытового холодильника составляет примерно от 10 до 20 °C для 1 кг продуктов в час (приблизительное правило, так как существует множество переменных)



    Компрессоры холодильников увеличивают потребляемую мощность в 2–3 раза. Таким образом, компрессор холодильника мощностью 500 Вт будет отводить от 1000 до 1500 Вт тепла. При этом предполагается, что температура наружного воздуха находится в допустимых пределах (это простое объяснение, а не научное)



    Основная причина, по которой не стоит класть горячую еду в холодильник, заключается в том, что это очень энергозатратно. Поэтому в домашних условиях (если только вам не нужно максимально продлить срок хранения продуктов) просто остудите их в течение часа или двух на столе или на водяной бане, прежде чем класть в холодильник


  1. Если предположить, что к рассматриваемому предмету ничего не примыкает, нужно подумать о том, что произойдёт, когда вы положите нагретую массу в холодильник. Сначала тепло передастся воздуху, а затем твёрдому веществу. Прежде чем большая часть тепла передастся другим продуктам в холодильнике, сработает термостат и охладит воздух. Затем воздух будет передавать больше тепла от горячей пищи, пока термостат снова не сработает. Цикл будет продолжаться до тех пор, пока система не достигнет равновесия. Поэтому я не думаю, что вы сильно рискуете нагреть окружающие продукты.



    Вы должны понимать, что в идеальном мире в худшем случае срок хранения некоторых скоропортящихся продуктов в холодильнике сократится на несколько часов, но наш мир далёк от идеала. Вы предполагаете, что продукты, которые вы положили в холодильник, ещё не были на грани порчи, и в этом случае небольшого повышения температуры может быть достаточно, чтобы они испортились. Это кажется маловероятным, но вам нужно решить, стоит ли рисковать.


  1. @Joe Я никогда не собирался делать это, и я прекрасно понимаю природу риска, природу случайности и природу закона больших чисел. Мои ответы на многие вопросы о безопасности пищевых продуктов, на мой взгляд, это подтверждают. Я лишь хочу знать, верно ли расхожее утверждение о возможностях этих устройств, которое всплывало в обсуждениях других вопросов.
  1. Нашёл ссылку, которую искал, — редакционная статья (статья?) в New York Times от двухдневной давности, в которой говорится о неоднократном совершении действий с низким уровнем риска
  1. @SAJ14SAJ: возможно, это не решит проблему с термодинамикой, но он прав. Каждый раз, когда вы это делаете, вы подвергаете себя риску пищевого отравления. Если вы сделаете это достаточное количество раз, то, скорее всего, либо убьёте себя, либо серьёзно заболеете.
  1. Извините, но это никоим образом не отвечает на поставленный вопрос, хотя большинство фактов и рассуждений верны.
  1. @zanlok Да, конечно, без проблем. Я проходил обучение на санитарного инспектора 25 лет назад :-) Хорошо, что я никогда не занимался этим ради заработка.
  1. Кстати, я уже упоминал эксперимент, который провёл по ссылке, указанной в вопросе. Его методология была гораздо ближе к предложенному здесь вопросу (то есть он действительно проводился в холодильнике). Я остался доволен результатами, но сегодня вечером решил сделать кое-что получше, о чём сейчас напишу в ответе. Кроме того, честно говоря, я обиделся на ваш комментарий: я не собирался «жаловаться» на ваш метод. Я просто привёл несколько причин, по которым результаты могут быть неточными, и, должен отметить, сделал это довольно вежливо.
  1. 40 градусов по Фаренгейту — это НЕ магическое число. Большинство бактерий, вызывающих порчу продуктов, продолжают расти при температуре ниже 40 градусов по Фаренгейту (как правило, почти до нуля), и при 40 градусах по Фаренгейту бактерии не начинают расти в разы быстрее. Это просто произвольная температура, выбранная многими организациями по безопасности пищевых продуктов. Продукты, хранящиеся при температуре 41 градус по Фаренгейту или даже 45 градусов по Фаренгейту, испортятся быстрее, чем при 40 градусах по Фаренгейту, но большинству продуктов всё равно потребуется несколько дней при такой температуре, чтобы стать опасными. Как только температура поднимется до 55 или 60 градусов по Фаренгейту, у вас могут возникнуть проблемы, но кратковременное пребывание при температуре 41 градус по Фаренгейту НЕ представляет особой опасности по сравнению с температурой 40 градусов по Фаренгейту.
  1. @Athanasius: градуса или двух может быть достаточно, если в вашем холодильнике 4,4 °C. (как, возможно, и в моём). И это был всего лишь один эксперимент. Как я уже сказал в своём ответе выше, переменных слишком много, и для полной научной точности вам нужно попытаться исключить все переменные. Я мог бы сделать гораздо хуже. (темный анодированный горшок для увеличения теплового излучения; размещение горячего горшка в холодильнике для увеличения горячей массы, более сухой предмет (с меньшей удельной теплоемкостью), размещение их ближе друг к другу и т. д.) Это лишь один пример. Возьмите свои жалобы на мой метод и добавьте еще один.
  1. Джо, я восхищаюсь твоей инициативой провести эксперимент. Однако я думаю, что охлаждающий эффект холодного воздуха в сочетании с циркуляцией воздуха, намеренно созданной в холодильнике, существенно повлиял бы на результаты. Кроме того, как ты заметил, ты в основном измерял температуру воздуха, который нагревался за счёт конвекционных потоков, возникающих вокруг большой горячей массы, находящейся в замкнутом пространстве (то есть холодного циркулирующего воздуха в холодильнике). Я сомневаюсь, что за эти 15 минут температура рассола изменилась больше чем на градус или два.
  1. Понял, но подумал, что это следует указать. У FDA есть отраслевые правила для выдержки в холоде, которые могут быть поучительными относительно того, "как", хотя и не отвечают на ваш вопрос "почему".
  1. @zanlok Мы знаем, что это нежелательно, но вопрос не в этом :-) См. примечание в конце вопроса.
  1. Не рекомендуется. Лучше сначала сделать холодную ванну.
  1. @SAJ14SAJ: так что либо проведите эксперимент сами, либо найдите старшеклассника, которому нужны идеи для проекта для научной ярмарки, либо напишите в Mythbusters, чтобы узнать, сделают ли они это. Для домашнего использования вам, скорее всего, понадобится несколько устройств типа домашней метеостанции (проводных, с дисплеем снаружи холодильника) или беспроводных (после использования подарите их друзьям и родственникам). Если у вас есть доступ к одному из них, то вы можете использовать множество промышленных регистраторов данных, которые поддерживают несколько датчиков с термопарами ... но они не такие дешёвые. p.s. Я забыл упомянуть цвет контейнеров.
  1. Вопрос никогда не стоял о том, разумно ли класть горячее в холодильник. Я прекрасно осведомлён об этом с научной точки зрения. Я бы никогда так не поступил. Мне нравится замораживать пакеты с застёжкой-молнией, наполненные водой, или бутылки с водой объёмом 16 унций, чтобы быстро охладить бульон, потому что я знаю, что к чему. Вопрос в том, насколько верно утверждение, сделанное в другом месте, о том, что в современных холодильниках класть горячие продукты в холодильник — это миф, который подвергает опасности другие продукты в холодильнике. И на данный момент у нас вообще нет никакой информации.
  1. Здесь задействована базовая физика. Мне удалось расплавить большую часть содержимого мини-морозильника, залив туда несколько литров кипящей жидкости. Хороший холодильник или морозильная камера, особенно навороченная модель с компрессором, могут немного изменить параметры динамики, но базовая динамика, при которой для охлаждения продуктов требуется определённое количество энергии, останется неизменной. Таким образом, конкретные показатели всегда будут зависеть от того, насколько сильно, насколько горячо и насколько холодно всё остальное, а также от мощности охлаждения и теплоизоляции самого холодильника.
  1. И ещё раз: пожалуйста, обратите внимание, что я не призываю класть большое количество горячей еды в холодильник. Используйте подходящие методы охлаждения (ледяные ванны и т. д.). Однако, если по какой-то причине у вас есть только два варианта: (1) положить прямо в холодильник или (2) оставить остывать на столе, я бы в большинстве современных холодильников выбрал первый вариант — если только горячая посуда не будет напрямую контактировать с другими продуктами... в этом случае у вас возникнут проблемы с безопасностью пищевых продуктов, независимо от того, какой вариант вы выберете.
  1. Как я уже упоминал в своём комментарии по ссылке, официальные сайты организаций по безопасности пищевых продуктов сходятся во мнении: FDA: «Несмотря на то, во что верят некоторые люди, размещение горячих продуктов в холодильнике не вредит прибору». USDA: «Горячие продукты можно поместить непосредственно в холодильник или быстро охладить их в ванне со льдом или холодной водой, а затем убрать в холодильник». Я не знаю, на каких технических исследованиях основаны эти рекомендации, но они сходятся во мнении относительно этой практики.
Вы уже ответили на этот вопрос