Первая стиральная машина появилась около 100 лет назад. Предназначалась она для больших прачечных, т. е. была «промышленного типа». А в начале нашего века появились устройства, облегчающие и домашнюю стирку. Правда, эти неуклюжие сооружения можно было назвать машиной с большой натяжкой. Представьте себе внушительных размеров дубовую бочку на ножках. Внутренняя поверхность и дно рифленые (для ускорения стирки). Сверху бочка закрывается массивной крышкой, в нижней части – кран для сливания воды. Внутри бака установлена крестовина с лопастями, которая вращалась с помощью специального рычага, представлявшего собою длинную, в рост человека, палку, наклоняемую то в одну, то в другую сторону. Вы качаете ручку рычага, а крестовина перелопачивает белье в баке. Просто, но довольно утомительно. В то же время появляются и отжимные валки, которые рекламируются как «выжималки для белья».
Кто изобрел холодильник?
Замораживание – это процесс создания холода и сохранение вещей в холоде. Оно достигается путем полного извлечения тепла из предметов, поэтому замораживание – это процесс удаления тепла.
В древние времена, конечно, пользовались снегом и льдом для этой цели. Это был естественный путь. Так охлаждались вина. Но даже и в древние времена был известен другой способ создания холода.
Это был процесс растворения определенных солей в воде. Такие материалы, как соли селитры и нитрат аммония, охлаждают воду, в которой растворяются. Таким образом, понижается температура воды. Соль понижает точку замерзания воды. Когда соль насыпают на лед, он превращается в воду. Чтобы это изменение произошло, нужны затраты энергии, а значит, и тепла.
Таким образом, первичными методами охлаждения были естественные, такие, как лед и вода и растворенные в воде соли. Но существует еще один способ замораживания, он называется испарением, превращением жидкости в пар. Когда небольшое количество воды или спирта попадает на руку, ощущается холодок: жидкость испаряется, забирая при этом часть тепла.
Этот принцип испарения применяется в современных холодильниках. В 1823 году Майкл Фарадей открыл, как пары аммиака превращаются в жидкость путем увеличения давления и сжатия, а затем извлечения тепла. Когда давление увеличивается и жидкость снова испаряется, это требует затрат тепла, и вырабатывается холод.
Как это открытие сделало возможным изобретение холодильника? Все очень просто: пар превращается в жидкость – отдавая тепло, затем мы можем снова превратить ее в пар – забирая тепло. Контролируя этот процесс, делая его непрерывным, мы и получаем современные холодильники.
Первые холодильные камеры, созданные на этом принципе, были построены швейцарским изобретателем Карлом Линдом в 1874 году для охлаждения пива. В 1877 году Линд использовал аммиак в своем изобретении, отсюда пошла история холодильника.
Сколько лет электрическому чайнику?
Хотя электрические чайники стали неотъемлемой составляющей современного быта сравнительно недавно, принцип их действия известен уже более 100 лет. Еще в XIX веке английский физик Джеймс Джоуль (1818–1889) обратил внимание на то, что при прохождении электрического тока через механический проводник выделяется тепло. Однако во времена Джоуля еще не были открыты дешевые источники электроэнергии.
Поэтому первые электроприборы появились на рубеже XIX и XX веков. В 1900 году американский инженер Уиткомб запатентовал свое новое изобретение. Это был первый в мире электрочайник.
Но разработанные Уиткомбом образцы оказались несовершенны: нагрев воды осуществлялся с помощью погруженной в нее спирали. При малейшем повреждении изоляции вода вызывала межвитковые замыкания, сопротивление спирали резко падало. Соответственно срок ее службы сокращался.
Уиткомб обратился к опыту, имевшемуся у изобретателей утюга, и использовал спираль, запаянную в металлическую трубку. Впоследствии свободное пространство трубки начали заполнять специальной глиной. Она обеспечивала большую теплопроводность, поэтому время нагревания воды сокращалось.
Но первый успешно действующий образец электрочайника с автоматической системой защиты был запатентован в Англии в 1904 году. Прибор получил название «электрической чаеварки». В нем предусматривалась система защиты от перегрева, для чего последовательно со спиралью включалась биметаллическая пластина. При повышении температуры выше допустимого предела пластина изгибалась, и электрическая цепь замыкалась. Чайник выключался.
Именно «электрической чаеварке» суждено было стать прототипом всех современных моделей электрочайников. Их отличие заключается лишь в том, что мощность нагревателя составляет примерно 2000 ватт. Он обеспечивает быстрое нагревание воды до точки кипения, что и приводит к экономии электроэнергии.
Расчеты показали, что электрический чайник с погружным нагревательным элементом расходует лишь 40 % той электроэнергии, которую потребляет аналогичная по мощности электроплита.
Находящаяся в толще воды спираль отдает ей практически всю подводимую к ней энергию. В электроплите большая часть энергии рассеивается в пространстве или тратится на бесполезное нагревание корпуса чайника. Большая мощность нагревателя в чайнике уравновешивается кратким сроком его работы.
Современные чайники нагреваются за считанные минуты. Сразу же после закипания чайник автоматически отключается.
Использование высокотемпературных пластмасс позволило облегчить вес чайника и придать ему привлекательный внешний вид. В большинстве моделей пластмассовый корпус снабжается термоизолирующим слоем, который снижает скорость остывания воды.
В последние годы получают распространение и чайники с микроволновым нагревателем. Принцип действия похож на то, что происходит в микроволновой печи. В подобном чайнике вода закипает примерно за 30 секунд. Но его цена несколько выше, чем у более простых моделей, поэтому он менее распространен.
Некоторые модели соединяются с электросетью с помощью специальных контактов, расположенных в подставке, на которую ставится чайник. Они называются бесшнуровыми. Такой чайник можно поставить на стол, и вода в нем долго останется горячей.
Эффективность работы чайника во многом зависит от скорости осаждения накипи. Образованию накипи препятствуют разнообразные фильтры для воды. Эффективно применение в этих целях позолоченной спирали, на которой накипь не образуется. Для борьбы с накипью используются специальные моющие средства.
Какие бывают утюги?
Первый электрический утюг появился в 1882 году. Его изобретателем был американский инженер Генри Сили. Он первым догадался вмонтировать в подошву утюга электрическую спираль. Но утюг Сили был неудобен. У него не было никаких регулировочных приспособлений, и он легко перегревался, сжигая ткань. Правда, через 5 лет, в 1887 году, тот же Сили вмонтировал в утюг простейший реостатный регулятор. Но прообразом большинства современных моделей стал утюг с пароподогревом, изобретенный в 1938 году немецким изобретателем Р. Шрейером. Так как пар выходил, устройство не перегревалось. Это облегчало глажение толстых тканей.
Утюги различаются по нескольким параметрам: количеству выполняемых функций, весу, «подошве» и дизайну. Современный утюг должен обладать следующими необходимыми качествами: несколькими температурными режимами, регулируемой подачей пара и системой «суперпар», позволяющей регулировать интенсивность и температуру парового потока. Ручка утюга должна повторять форму сжатой ладони, тогда его движение по поверхности будет плавным и легким.
Каждый современный утюг снабжен регулятором температуры, рассчитанным на прогревание поверхности до минимального, среднего и максимального уровней. В отдельных конструкциях есть регулятор выбора пара. Например, в режиме вертикальной подачи пара можно подутюжить занавески, не снимая их с окон. Интересны утюги, в которых при каждом прохождении вперед или назад пропаривание и просушивание разглаживаемой ткани осуществляется дважды.
Нижняя поверхность утюга, «подошва», обычно изготавливается из алюминиевой или хромированной стали. Прошедший специальную термическую обработку анодилиум (анодированный алюминий) обеспечивает идеальное скольжение утюга по любым тканям. Удается выгладить даже вещь с множеством кнопок, заклепок и молний.
Хромированные поверхности считаются универсальными. Они тверже алюминиевых, менее подвержены разного рода механическим воздействиям, обладают лучшим скольжением и одновременно увлажняют и сушат белье.
Иногда «подошву» покрывают тефлоном, к которому ткань не пригорает.
Встречаются и подошвы с металлокерамическим покрытием – рельефными полосками, позволяющими утюгу скользить по любой ткани. Самым лучшим на сегодняшний день считается утюг с напылением из сапфирового порошка: его невозможно поцарапать.
В передней части «подошвы» располагаются специальные отверстия, через которые на ткань подается пар. От их количества зависит равномерность подачи пара. Существует специальная система «турбопар», позволяющая разгладить даже трудноразглаживаемые ткани. Принцип действия подобного утюга предельно прост: попадающий в отверстия пар образует воздушную подушку, благодаря которой утюг легче скользит и уменьшается сила трения о ткань.
Современные утюги оснащены системой автоматического отключения: когда утюг находится в течение 30 секунд без движения в горизонтальном положении или 8 минут в вертикальном положении, то он отключается.
В танкере располагается указатель уровня воды, показывающий, когда нужно добавить воду. Система защиты «капля-стоп» позволяет избежать проливания воды при переключении на другой режим.
Дорогой и сложный по устройству утюг требует специального ухода. Наливаемая в танкер вода не должна быть слишком жесткой. В большинство моделей полагается заливать очищенную, дистиллированную или пропущенную через известковый фильтр воду. Как вариант можно использовать прокипяченную в течение 20–30 минут воду. В некоторые утюги вмонтирован специальный картридж, рассчитанный на многократное использование. В него входят специальные гранулы, которые удаляют из воды известь и примеси, образующие накипь. Чтобы в паровую камеру не попадала накипь и микроскопические волокна ткани, ее нужно регулярно прочищать. Вместо картриджа часто вставляется специальный противоизвестковый стержень, который притягивает частички накипи. Стержень очищают, опуская его на несколько минут в слабокислый раствор.