בלוג לנושאי מדע scienceblog.galbarak.co.il » איך זה עובד? - המזגן

איך זה עובד? - המזגן

מאת גל ברק

החום הוא אחד הדברים שלא פשוט להתמודד איתם באמצעים פשוטים. כמובן, תמיד אומרים לנו לשתות מים, או להיות באיזור מוצל… אבל את מי אנחנו מרמים? ;)
המאוורר, האמצעי הפשוט ביותר לקירור, עוזר במידת מה, אך תלוי בכך שטמפרטורת הסביבה תהיה נמוכה מטמפרטורת הגוף, שכן, מה שהמאוורר באמת עושה הוא לא לקרר, אלא לקחת את האויר החם שיוצא מהגוף במהירות גבוהה יותר מאשר מהירות ההתנדפות שלו בלי רוח.
המזגן הוא האמצעי הראשון שממש מקרר את האויר, ומאפשר לקרר אויר גם באיזורים גדולים, וגם אם הוא אינו מכוון על אנשים מסויימים. אז איך הוא עובד?

אני מתאר לעצמי שאין פה הרבה אנשים שלא יצא להם לנפח בלונים. אולי שמתם לב שכאשר אתם מותחים את הגומי של הבלון, הוא פתאום נעשה חם, וקר יותר כאשר משחררים אותו. תופעה זו מראה את עצמה גם כאשר מנפחים את הבלון. תופעה זו אינה מיוחדת לבלונים, וכל חומר, כשמפעילים עליו כוחות מסויימים, יכל לקלוט או לפלוט אנרגיה בצורת חום, גם אם במקור היה באותה טמפרטורה של הסביבה. בגזים ונוזלים הדבר בולט במיוחד: ניתן בקלות יחסית לדחוס גזים, ובמצב שכזה הם פולטים הרבה חום (התרחבות של הגז תדרוש ספיגת חום מהסביבה). נוזלים, כדי לעבור למצב גזי (אידוי מים לדוגמא), דורשים הרבה אנרגיה (וכדי להתעבות, הם משחררים הרבה אנרגיה). שוב, כמובן, ”הרבה אנרגיה“ זה עניין יחסי…
האפקט המירבי יהיה, אם כן, אם אפשר יהיה למצא חומרים שהם ”על הסף“ בין מצב גזי לנוזלי, וכאשר ידחסו אותם ההם ישחררו חום כתוצאה מהדחיסה, וגם יהפכו לנוזל (ויפלטו עוד יותר חום). חומרים כאלו קיימים, ואלו הם החומרים המשמשים במזגנים.

מההקדמה הלא קצרה הזו, אפשר למעשה להבין את פעולת המזגן בשלמותה: המזגן מורכב ממדחס, שדוחס את הגז שבמזגן (ובכך גורם לו להיות חם יותר). החומר זורם בשלב זה בצינורות המזגן, ומשחרר אנרגיה בצורת חום. אם אנו רוצים לחמם, אותה אנרגיה תשתחרר בבית, אם אנו רוצים לקרר, כיוון הזרימה יהיה הפוך, והוא ישתחרר בחוץ.

לאחר שהחום העודף ישתחרר, בהמשך הצינור קיים שסתום לחץ שיאפשר לגז לעבור, אבל רק תוך מעבר ללחץ נמוך יותר, כך שעכשיו הגז יתרחב (וטיפות הנוזל המרחפות בו יתאדו), בשלב זה הגז יהיה קר מהסביבה, ויקלוט חום ממנה. כלומר, אם אנחנו רוצים לקרר עם המזגן, עכשיו הגז יהיה בבית, אם אנחנו רוצים לחמם, כאן יקלט החום מבחוץ. וזו כל התורה :)

תפקידם של המאווררים שבמזגן (גם בחלק המזגן שיושב בבית, וגם בחלק החיצוני) פשוט לעזור לשחרר (או לקלוט) את אותה אנרגיה, ע“י כך שכמות גדולה ככל האפשר של אויר תעבור בסביבת הצנורות של המזגן שמעבירים את הגז הזה.

תגובה אחת לסיפור ”איך זה עובד? - המזגן“

  1. מאת אנרגיה סולרית:

    הסבר מעניין.

    שווה גם להסביר מעבר, מדוע יש חלק שעושה את החלפת החום עם האויר, ולא רק לספר על המדחס.

    ועוד יותר, מודע המזגן, למרות שהוא צרכן אנרגיה, עושה זאת בצורה די יעילה, יחסית למוצרים אחרים.