【what if】烤面包机vs冰柜

2019-03-10 17:09:13 / 打印

——我兄弟和我自己,以及Episode343

来自雅虎上的一个问题

在最近一期的贾斯丁·霍维斯和杰夫·麦克伊隆的一个叫做“精彩建议”的博客中,我的兄弟和我两个人都在思考一个问题:如果你把一个烤面包机放进冰箱里,会发生什么?(我们讨论了整整36分钟)

他们对这个问题的几个方案进行了有趣的讨论,不过并没有真正解决它。所以我想我们可以通过仔细研究冷冻机的物理原理来帮他们解决这个问题。

(为啥你的冰激凌有……烤面包味儿?)

(一个快速的安全提示:请记住如果你真这么作了,烤面包机会化掉一些冰,所以你会得到一个浸泡着正在工作中的电器的水池)

格里芬总结了这样一个情况:你在冰箱里放了一台烤面包机,接上延长线,又加了一些面包。当你按下开关时,会发生什么?因为如果答案是“它会变热”,那么冰箱就没有完成它的工作。但是如果是 “它会变冷”,那么烤面包机就没有做好它的工作。

首先,烤面包机会赢。冰箱并不管用。多士炉完胜电冰箱。

人们总觉得电冰箱和烤面包机是完全相反的东西,一个加热,一个冷却。但是事实上,烤面包机的能量比冰箱大多了。

在普通烤面包机里,线圈可以加热到足够的温度来烤面包,这意味着它们的温度超过了600摄氏度。由于烤面包机在如此高的温度下运行,它几乎不会注意到周围的环境是20摄氏度(室温),4摄氏度(冷藏),还是零下15摄氏度(冷冻)。

既然烤面包机需要把它的线圈从室温加热到600摄氏度以上,那么从烤面包机的角度看,在起始温度上20或40度的变化几乎是不重要的。线圈会变热,然后面包也会被加热。如果面包片在一开始就比较冷,烤面包机就得多加热一段时间才能达到理想的烘烤温度,但是并不会有什么问题。任何烤过面包片的人都知道,烤面包机绝对有能力加热面包,从而达到烤面包的理想温度。

在他们的讨论中,麦克伊隆提出了另一个问题:即使烤面包机一开始还能烤面包,但随着时间的推移,它会不会一直保持温暖?如果你把烤面包机和冰箱都关了,谁又会在长期中胜出呢?

答案是,烤面包机仍然会赢。一个烤面包机产生的热量大约是1000瓦,而一个家庭冰箱里的冷却系统却无法迅速地将热量排除掉。事实上,由于冰箱是如此的隔热,冰箱内部的温度可能会比房子的其他部分还要高得多,最终,这会导致烤面包机和/或冰箱可能过热。

冰箱和冰柜的工作原理是从内部吸收热量,然后把热量转移出来。实际上从某种意义上说,它们比烤面包机更有效。因为冰箱的“性能系数”是2或3,这意味着它只需要1单位的电能就可以将2到3单位的热能从内部转移到外面。另一方面,一台烤面包机只能产生1单位的热量。但是,由于冰箱里的压缩机在运行时功率通常只有100或150瓦,它们独特的开关模式使压缩机在一天内不停开关。开关中大的峰值是加热元件在工作,好避免霜在制冷线圈上堆积起来。这种能量消耗是在冰箱与它自己之间进行的,但是如果冰箱已经很冷了,大部分的能量就会消耗在与烤面包机的战斗中。所以即使是冰箱的效率翻了几倍,它也还是跟不上烤面包机1000+瓦特的产热。

最终,烤面包机将开始加热冰箱内部。即使冰箱的功能和烤面包机一样强大,它也不能让烤面包机的线圈自己塞进面包并开始烘烤。冰箱当然可以使烤面包机周围的空气变冷,不过别忘了,对于一个高温的烤面包机来说,空气都算是冷的。

(忘了它吧,我该和我的微波炉出去散步了)

 如果你碰巧住在加拿大的温尼伯市,你就完全可以通过实验来验证。因为在温尼伯,夜间温度与冰箱内部的温度差不多,所以那里的环境能有效地模拟出一个拥有无限容量来吸收热量的冰箱。假设有一天晚上,你在自家门廊上放了一个烤面包机,用一条延长线插进去,再让它运行了几个小时,同时经常到外面去收集烤好的面包,然后再添加些新鲜的面包。那么会发生什么呢?答案很简单:你很快就会被狼吃掉。

(译者:“……奇怪的偏见?”)

假设你在实验中幸存了下来,你应该会发现烤面包机在寒冷的空气中工作完全没有问题。面包的烤色可能要稍深一些,但除非风特别强,否则它应该能处理好面包。毕竟,对于烤面包机来说,所有的空气都很冷。在许多“局部高温”事件中,人类所认为的“冷”和“热”之间的区别是可以忽略不计的。例如,南极洲有一个装备精良的消防部门。担心地球上最冷的地方会变得太热,这可能有点奇怪,但火的确对那里的研究人员构成了严重的威胁。毕竟,这个地方干燥、多风,而且周围没有太多的液态水来浇灭火焰。当然,南极很冷,但对于火来说,一切都很冷。

另一方面,南极洲也没有狼。所以,只要你不介意,并且从南极的消防部门得到许可,你就可以去那里享受你的户外冰柜。

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