Mövzu 1: Giriş. Süni soyutmanın termodinamiki əsasları Fənn müəllimi: dos. Q. M. Allahverdiyeva

İstənilən qızdırılmış cismi təbii yolla onu əhatə edən ətraf mühitin temperaturuna qədər soyutmaq olar. Soyutmaq üçün təbii üsullara: ətraf mühitin havası, çay və dəniz suları və torpaq daxildir.

Cismin temperaturunu ətraf mühitin temperaturundan daha çox soyutmaq üçün ancaq süni soyutmadan istifadə olunur.

Süni soyutma – temperaturu ətraf mühitin temperaturundan aşağı olan cisimlərdən istiliyin alınması prosesinə deyilir. Tez xarab olan məhsulları saxlamaq üçün süni soyutmadan istifadə olunur.

Süni soyutmanın prinsipal sxemi şəkil 1.1-də göstərilmişdir. Soyutma prosesi hər hansı bir işçi maddə (soyuducu agent) vasitəsilə yerinə yetirilir. Soyuducu qurğuda 1 olan işçi maddə temperaturu T₀ olan soyudulacaq mühitdən Q₀ istiliyi alır. Bu zaman işçi maddə bir aqreqat halından digərinə keçərək çox miqdarda istilik qəbul edir. 1 kq işçi maddənin qəbul etdiyi istilik miqdarı xüsusi soyutma məhsuldarlığı adlanır.

Soyutmanın ən sadə üsullarından biri buzla soyutmadır. Buzu soyudulan mühitə daxil etdikdə mühitin istisi buza verilir. Mühitin temperaturu aşağı düşür, buz tədricən əriyir. Bu halda soyutma üçün buzun 335 kCoul/kq-a (80 kkal/kq) bərabər olan gizli ərimə istiliyi istifadə olunur. Su buzundan soyutma üçün istifadə etdikdə alınan ən aşağı temperatur onun ərimə (0C) məhdud temperaturudur.

Soyuducu qarışıqlarla soyutma üsulunda 0C-dən aşağı temperaturlar almaq mümkündür. Bu üsul 1774-cü ildə M.V.Lomonosov tərəfindən qeyd edilmişdir. Buzlu-duzlu soyutmada, məhluldan duzun qarışma istiliyindən başqa, buzun gizli ərimə istiliyi də ayrılır. Bunun nəticəsində soyudan məhlulun temperaturu aşağı düşür (şək.1.2).

Buz-duz qarışığının ərimə temperaturu duzun növündən və onun məhlulun tərkibindəki miqdarından asılıdır. Təcrübədə adətən buzla texniki xörək duzunun qarışığından istifadə edilir. Məhlulun (maye) qatılığı lazım olan temperaturdan asılı olaraq qəbul edilir. Qatılıq artdıqca məhlulun ərimə temperaturu müəyyən həddə qədər azalır, sonra yenə artır. Ən aşağı ərimə temperaturu (-21,2C) qatılıq 23,1 % olduqda əldə olunur. Bu temperatur kriohidrat temperaturu adlanır.

Kalsium xlorlu buz məhlulunun qatılığı 29,9 % olduqda onun kriohidrat temperaturu -55C-yə bərabər olur. 1 kq buz-duz məhlulunun soyutma məhsuldarlığı 1 kq təmiz buzun xüsusi soyutma məhsuldarlığından aşağıdır.