Jähtyminen

Jäähtyminen on lämpötilan laskemisen prosessi, jossa aine menettää lämpöenergiaa ympäristöään vastaan. Tämä ilmiö koskee sekä nestettä että kiinteää ainetta ja kaasua sekä luonnossa että teollisissa prosesseissa. Jäähtyminen päättyy, kun aine saavuttaa ympäristön lämpötilan tai kun tapahtuu faasimuutos, kuten nesteen jäätyminen kiinteäksi.

Fysikaaliset periaatteet: Lämpöenergia siirtyy ympäristöön pääasiassa johtumisen, konvektion ja säteilyn kautta. Siirron nopeuteen vaikuttavat lämpötilaero, materiaalin lämmönjohtavuus ja lämpökapasiteetti sekä ympäristön rakenne ja ilmanvaihto. Yleisesti suurempi lämpötilaero ja parempi lämpöjohtavuus tai ilmanvaihto nopeuttavat jäähtymistä.

Jäähtymisessä voidaan huomata kaksi vaihetta: ensin lämpötila laskee kunnes se saavuttaa faasimuutoksen rajan, ja sitten, jos tapahtuu faasimuutos, kuten nesteen jäätyminen, lisäenergia poistuu tai siihen liittyy latentti lämpö. Latentti lämpö on energiaa, joka täytyy luovuttaa faasimuutoksen aikana ilman, että lämpötila merkittävästi muuttuu.

Jäähtymisellä on monia sovelluksia: elintarvikkeiden säilytys ja pakastaminen, laboratorio- ja teollisuusprosessit sekä meteorologia ja rakennus- sekä ilmanvaihtojärjestelmät. Käytännön tarkoituksena on hallita lämpötilaa ja estää epätoivotut faasimuutokset sekä mikrobien kasvu.