Месяцами бороздят просторы океанов суда, добывающие рыбу. Но где и как удается морякам хранить рыбу все это время? В судах-рефрижераторах - плавающих холодильниках. По железным дорогам курсируют поезда-рефрижераторы, по автомобильным магистралям и городским улицам - авторефрижераторы. Свежие продукты, доставленные ими на склады, в магазины и столовые, тоже хранятся в холодильниках.

И в наших квартирах продукты сохраняются в холодильниках.

Однако холод нужен не только для хранения продуктов. На заводах его применяют для закалки стали (см. Термическая обработка металлов), в строительстве - для замораживания грунтов, чтобы избежать затопления шахт и тоннелей. Биологи и медики хранят при низкой температуре различные препараты, химики проводят ряд химических реакций.

Как «создать» холод? Оказывается, с помощью кипящей жидкости. И это не парадокс, а законы физики.

Чтобы заставить кипеть жидкость, надо нагреть ее, т. е. подвести к ней теплоту. Но передать одному телу теплоту, - значит, отнять ее у другого, охладить его. Это первый важный принцип, который помогает создавать холод. И все-таки от него было бы мало проку, если бы не другой принцип.

Всякая жидкость кипит при определенной температуре, например вода при . Но только в том случае, если давление равно атмосферному. Если же понизить давление, вода закипит и при меньшей температуре. На этом важном свойстве жидкостей основан второй принцип работы холодильника.

Для получения в нем холода берут летучие жидкости, которые кипят при низких температурах, например жидкий аммиак. Он кипит даже при температурах ниже . Именно сжиженные газы и применяют в холодильниках, точнее, в парокомпрессионных холодильных машинах.

Расскажем об устройстве такой машины. Сжиженный газ - его называют еще холодильным агентом - циркулирует в герметичной замкнутой системе, состоящей из четырех основных узлов: испарителя, компрессора, конденсатора и дроссельного вентиля. Испаритель размещен прямо в холодильной камере, а остальные узлы - снаружи. Благодаря работе компрессора в испарителе создается низкое давление и жидкость в нем начинает кипеть, отнимая тепло из камеры. Часть жидкости превращается в пар, который непрерывно отсасывается компрессором. Пройдя через компрессор, пар сжимается и нагревается при этом до температуры выше окружающей среды, например воздуха в помещении. Это нужно для того, чтобы, поступая в конденсатор, пар охлаждался и превращался снова в жидкость, конденсировался. Затем жидкость пропускается через узкое отверстие в дроссельном вентиле. Давление при этом резко падает, и жидкость снова начинает кипеть в испарителе, поглощая тепло из холодильной камеры.

Температура кипящей жидкости в испарителе домашнего холодильника бывает от -15° до и ниже. Благодаря этому в камере обычного холодильника можно поддерживать температуру от 0° до , в камере холодильника длительного хранения до - . А в больших промышленных холодильниках до и ниже.

Существуют и другие типы холодильных машин, например эжекторные и абсорбционные. От парокомпрессионных они отличаются способами поддержания низкого давление в испарителе. В эжекторйых холодильниках для откачки паров из испарителя применен эжектор - нечто вроде реактивного сопла. В абсорбционной машине пары из испарителя отводятся путем поглощения их жидкостью в специальном аппарате - абсорбере. (Абсорбцией называют процесс поглощения веществ из газовой смеси жидкостями.).

Но главный принцип работы у этих холодильных машин один - холод создается с помощью кипящей жидкости. Этот же принцип используется и для создания более низких температур, т. е. температур ниже 120 К.

Техника получения и использования низких температур называется криогенной. Получить сверхнизкие температуры помогают такие сжиженные газы, как кислород, который испаряется при ), азот - при или водород - при . Самый лучший холодильный агент - жидкий гелий, который кипит под атмосферным давлением при .

Теперь рассмотрим способы сжижения газа, т. е. превращения его в жидкость.

Один из способов глубокого охлаждения - дросселирование, быстрое охлаждение сжатого газа с помощью дроссельного вентиля. Газ сжимают компрессором, потом охлаждают до температуры окружающей среды, например в теплообменнике, а затем расширяют, пропуская через дроссельный вентиль. При резком расширении молекулы газа преодолевают силы взаимного сцепления, их тепловое движение замедляется, газ охлаждается и переходит в жидкое состояние.

Этот способ годится не для всех газов. Некоторые из них, например, водород или гелий, при расширении через дроссельный вентиль, наоборот, нагреваются. Чтобы не дать газу нагреваться, нужно при расширении заставить его совершать работу скажем, в поршневом двигателе или турбине. Молекулы газа, ударяясь о поршень или лопатки турбины, отдают им свою энергию, движение их замедляется, и газ остывает.

Расширительные машины такого типа называют детандерами, с их помощью осуществляется один из важных промышленных способов сжижения газов. Особенно широко применяется турбинный детандер, предложенный в 1939 г. советским физиком академиком П. Л. Капицей.

Схема его работы такова. Газ, сжатый в компрессоре примерно до , охлаждается в теплообменнике. Часть его из теплообменника попадает на лопатки вращающегося турбодетандера и совершает работу, вращая турбину. Еще более охладившись, газ поступает в конденсатор, где сам охлаждает и превращает в жидкость другую часть газа из теплообменника. Через дроссельный вентиль сжиженный газ направляется в нижнюю часть конденсатора, давление в котором уже . Здесь и накапливается жидкость, готовая к употреблению.

Хранят и перевозят сжиженный газ в так называемых сосудах Дьюара с двойными стенками, между которыми для лучшей теплоизоляции создается вакуум.

Методы глубокого охлаждения позволяют открыть много интересных свойств веществ. При температурах, близких к абсолютному нулю (0 К или ), электрическое сопротивление некоторых металлов становится бесконечно малым, и ток течет в них практически без потерь. Это явление называют сверхпроводимостью. Используя сверхпроводимость, например, в мощных электрических генераторах, можно в несколько раз уменьшить их размеры и потери электроэнергии. Как обнаружили совсем недавно советские ученые, в условиях глубокого холода, даже космического, довольно успешно идут некоторые реакции, в том числе и синтез сложных органических молекул.

Рецепт холодца и рецепт студня - это одно и то же. Но не стоит путать холодец и заливное, т.к при изготовлении заливного используется желатин или агар-агар. Хотя холодец с желатином тоже, конечно, возможен, например, делают холодец из курицы с желатином.

Как правильно варить холодец, как сделать холодец вкусным, как сделать, чтобы холодец застыл, как... Довольно часто молодые хозяйки боятся этого якобы сложного блюда и не знают как приготовить холодец. Между тем, рецепт приготовления холодца довольно прост. Холодец можно приготовить практически из любого мяса. Готовят холодец из курицы , холодец из говядины , холодец из свинины , холодец из индейки . При этом, приготовление холодца во многом зависит от используемых мясных ингредиентов. Для холодца используются те части туши, в которых достаточно желирующих веществ. Такие вещества, как правило, содержатся в коже и соединительных тканях животных и птиц. Поэтому бывает холодец из свиных ножек , холодец из рульки, холодец из свиной рульки, холодец из куриных лапок, холодец из свиной головы. Если вас интересует рецепт холодца из говядины, то придётся запастись говяжьими ножками, обрезками говядины, даже хвостами. В рецепт холодца из свиных ножек можно добавить такой ингредиент, как свиные уши. Делают и холодец из рыбы . Как правило, используются желатин и головы, плавники, хвосты, шипы осетровых рыб, опять же, потому что они хорошо желируют бульон.

Очень часто хозяйки задают вопрос: сколько варить холодец? Конечно, много зависит от вида мяса для холодца. Но в среднем, чтобы свиной холодец или студень говяжий гарантированно застыл, не менее пяти часов. Холодец куриный, или как его называют на севере, студень из курицы - можно меньше.

Если холодец не застыл, это происходит по двум причинам: либо вы налили слишком много воды и бульон получился нежирный; либо вы недоварили бульон для холодца. Вот в этом случае вас и может выручить желатин. Добавьте растворённый в воде желатин в холодец, и холодец обязательно застынет.

Если вы на диете, выбираете нежирные блюда и вас интересует их калорийность, холодец явно не для вас. Если всё же очень хочется, можем посоветовать вам рецепт Холодец из курицы - он наименее жирный. Как варить холодец из курицы вам подскажет наш рецепт Холодец куриный. Стоит также заметить, что часто холодец подают к столу с хреном или горчицей, и польза холодца от этого только возрастает. Если вы всё ещё не уверены и боитесь приготовить холодец, рецепт с фото вам в помощь!

Как варить холодец: три самых распространённых вопроса.

Как варить холодец из свинины правильно? Используйте большую кастрюлю, не менее пяти литров.

Как готовить холодец в мультиварке или холодец в скороварке? Используйте режим «Тушение».

Как правильно варить холодец, чтобы он обязательно застыл? Следите за состоянием бульона: если бульон для холодца стал клейким, холодец застынет.

Дошли руки до Демонстратора Технологии (Proof of Concept).

Предыдущие изыскания по концентрациям -

За основу взял солевой раствор (тара предполагается коррозионно-стойкая).

Три банки на 200мл, залил по 150мл воды,

В первую ничего не добавляем, во вторую две чайных ложки соли (около 20г), в третью - три (около 30г).

Точные весы сдохли (кое-кто их помыл), поэтому все на глазок.

Получается примерно 0, 133 и 200 г/кг, табличные температуры замерзания - примерно 0, -8 и -13 градусов соответсвенно.

За 5 часов первая банка (без соли) замерзла на ~90%, вторая и третья - порядка 10% и 5%.

За ночь - замерзли первые две банки, третья - на ~90%.

Третья полностью замерзала почти сутки.

Вытащенные банки отпотевают и роса на них замерзает, но на банке #1 (с чистым льдом) она через некоторое время тает, а #2 и #3 так и стоят покрытые инеем (симпатично).

Вывод - оптимальная концентрация зависит от предполагаемого использования.

С высокой концентрацией дают более низкую температуру (лучше "морозят"), но и дольше "заряжаются".

Выше 200г/л "зарядить" может не получится.

В интернете попадается рецепт "шесть столовых ложек на 1л воды" - это 150..180г/л (по справочнику - без горки 25г, с горкой - 30г), на мой взгляд, по результату эксперимента, - многовато.

Еще нашел рекомендацию делать гель с карбоксиметилцеллюлозой (http://forum.ixbt.com/post.cgi?id=print:64:1712), которая КМЦ и клей для обоев.

Определенный резон есть - даже на глаз видно, что раствор при замораживании/размораживании пытается расслоится (при взбалтывании на просвет видно перемещение жидкости с разным переломлением/плотностью).

Но для разовых поделок и использовании с термосумкой смысла нет - взболтать несложно.

Еще одно вещество для применения в аккумуляторах холода - глицерин

Температура замерзания от концентрации:

Внимание! Судя по русскоязычным источникам (http://ru-safety.info/static/pngbig/307585170.png , http://www.tmbhim.ru/glycerine5.html)цифра в таблице - массовая доля.

Есть смысл, если тара доступна только коррозионно-нестойкая.

Ну и вспоминам параметры для соли и ИПС:

The salinity (S) of water is measured as grams salt per kilogram of water, and the freezing temperatures are as follows.

S (g/kg) 123 140 193 212 231 250 269 290 311 353

T (°C) −7.8 −9.1 −13.2 −14.6 −16.2 −17.8 −19.4 −21.1 −17.3 −2.7

Внимание!!! Здесь массовая концентрация.

2. Раствор изопропилового спирта (ИПС):

Freezing Point of Isopropanol (2-Propanol) based Water SolutionsFreezing Point

Isopropanol Concentration

(% by volume ) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Temperature oC 0 -4 -7 -15 -18 -21 -23 -29 -37 -57 -73

Внимание!!! Здесь ОБЪЕМНАЯ концентрация.