DONMA VE ÇÖZÜLME

Bir materyalin donma ve çözülme egrileri kiyaslandiginda olaylarin farkli disiplinlerde gelistigi görülür.
Buzun isi iletim katsayisinin sudan 4 kat fazla ve buzun ise isil yayinim katsayisinin suyunkinden 9 misli fazla oldugu dikkate alindiginda, her iki olayin da gelisme hizinin farklilik nedeni de kendiliginden ortaya çikmaktadir. içerisinde su içeren bir materyalin, örnegin meyve-sebze veya et gibi bir gida maddesinin donma ve çözülme olayi fiziksel olarak analiz edildiginde, isil nitelikleri farkli, üç katman gözlenir. Yalniz bu katmanlarin sirasi donma ve çözülmede farkliliklar gösterir. Örnek verecek olursak, dondurulan materyalde bu üs katman, en dista “donmus faz”, “donmakta olan faz” ve “donmamis faz” seklindedir. Ürünün donduruldugu yöntemle öncelikle dista bir donmus tabaka olusur, hemen altinda donmakta olan bölge bulunur yani donmus tabaka is kisma dogru gelisirken, donmakta olan bölgede en iceriye dogru genisler. Böylelikle donma olayinin distan içeriye dogru gelistigi ve materyal isisinin en diça dogru atilmak zorunda oldugu görülmektedir. Örnegin, -2 °C olan bir gidanin dondurulmasi sirasinda, en içte olan donmamis bölgenin sicakliginin + 4 °C’ de oldugu siradaki durumu incelendiginde, -2 °C’ye erismesi için 6°C’lik bir sicaklik düsüsü yasanmasi için duyulur isi uzaklastirilmalidir. Bu isi, hemen kendini çevreleyen donmakta olan bölge üzerinden donmus bölgeye ve oradan da sogutucu üniteye ulasir. Diger taraftan donmakta olan tabakadan serbest kalan donma gizli isisi da hemen kendini cevreleyen donmus tabaka üzerinden disari atilir. Donmus tabakanin yani buzun, isiyi daha iyi ilettigi göz önüne alindiginda, donma sirasinda iç tabakalardan uzaklastirilmasi gereken isinin kolaylikla iletilerek sogutucuya ulastinlabildigi görülmektedir. Buna göre donmus tabaka hizli genislerse, is tabakalardan uzaklastirilmasi gereken, hissedilir isi ile donma gizli isisindan olusan toplam isinin uzaklastirilma hizi o kadar artar. Bu olaylar sirasinda donmus tabakanin sicakligi da gittikçe sogutucu sicakligina erisir. Sonunda ise Sekil-11.12’de görüldügü üzere tüm kitle donarak istenen sicakliga kadar soguma gerçeklesir.
Çözülme sirasinda ise bu olaylar aksi yönde gelisir. Çözülme baslangicinda dista “çözünmüs faz” altinda “çözülmekte olan faz” ve “donmus haldeki faz” bulunmaktadir. Çözülmüs faz distan içeri dogru gittikçe gelisir. Çözülme için gerekli olacak çözülme gizli isisi ile çözülme sonunda ortamin sicakliginin yükselmesini saglayacak olan isi distan içeri dogru iletilmek zorunda kalacaktir. Isinin ig tabakalarulasmas ile isi, zayif isil iletkenlige sahip distaki çözülmüs fazi da asmak zorunda kalacaktir. Çözülmenin donmaya göre daha yavas sürmesinin asil nedeni budur. Diger bir farkhlik ise, çözülme olayinin tümü donma noktasinda gergeklesmektedir. Bu açiklamalar gösterir ki, donma veya çözülmenin hizinin sirasiyla, sogutucu veya isitici ortam sicakliklari üzerinden etki edebilmektedir.