ELEKTRICKÁ ŽEHLIČKA                                                                 ÚVOD

 

 

Fyzikálne deje:  Premena elektrickej energie na teplo

                          Pôsobenie teploty a tlaku na väzby v molekulách

Didaktické použitie (ročník, tématický celok, téma):

6. ročník ZŠ (sekunda); ELEKTRICKÝ OBVOD; Tepelné elektrické spotrebiče;

História a princíp činnosti:

Elektrická žehlička je jedným z najviac používaných domácich spotrebičov. V elektrických žehličkách sa využíva teplo, ktoré vzniká prietokom elektrického prúdu odporovým drôtom. Ľudia veľmi skoro zistili, že niektoré látky z prírodných vlákien sa veľmi krčia, hlavne pri praní.

Žehlička je zariadenie slúžiace k žehleniu, teda vyhladzovaniu tkaniny pomocou vysokej teploty a tlaku. Žehlenie pôsobí tak, že  sa vplyvom teploty uvoľňujú väzby v molekulách polymérov tvoriacich vlákna tkaniny. Keď sú vlákna horúce, pod tlakom žehličky sa narovnávajú a po ochladení si uchovávajú svoj tvar. Pri niektorých látkach, ako je napríklad bavlna je potrebné použiť aj vodu. Už v antike boli známe lisy, ktorými sa prádlo lisovalo.                                                                                                                        V 15. storočí sa objavila horúca žehlička. V minulosti žehlička vypadala ako hladený kovový blok s držadlom. Po ohriatí, napr. na platni kuchynskej pece umožňovala tepelná zotrvačnosť kovového bloku udržať niekoľko minút dostatočnú teplotu, aby sa dalo žehliť. Po vychladnutí bolo treba žehličku položiť na platňu a nechať znovu zahriať. Tvar žehličky pripomínal chodidlo s trojuholníkovo zakončenou špičkou na jednej strane a s plochým okrajom na druhej strane. Tento tvar sa vzhľadom k pohodlnému žehleniu ujal aj v modernejších konštrukciách.                                                                                                             Európania si žehlili odev pomocou žeravého želiezka už od 17.storočia.

Zdokonalením žehličky bola konštrukcia, kde sa na „chodidlo“ umiestnilo malé ohnisko na drevené uhlie, kde bolo možné vložiť niekoľko rozžeravených uhlíkov, ktoré udržiavali vysokú teplotu žehličky, bez toho, aby bolo nutné ju každú chvíľu odstavovať na horkú platňu.

 

                                                                         

                                                                                   Žehlička na drevené uhlie

Ďalšou alternatívou boli žehličky, kde sa kúrilo liehom. Je to zrejmé aj z inzerátu z roku 1895: „Patentná liehová žehlička Brillant a Ideal patrí medzi najlepšie žehličky sveta, nerobí sadze a nezapácha a jest spôsobilá pre všetky druhy prádla“                      V 20. storočí sa rozšírili žehličky, kde bola vo vnútri elektricky zahrievaná špirála s príkonom niekoľko sto wattov, a ktoré boli napájané z elektrickej siete domáceho rozvodu. Prvé elektrické žehličky sa objavili v 90. rokoch 19. storočia.  Neskôr sa do žehličky pridal termoregulátor, ktorý umožňuje udržať požadovanú teplotu s presnosťou na niekoľko stupňov Celzia, a okrem toho sa v žehličke objavili aj zvlhčovacie zariadenia ( naparovacia žehlička).

Prvá elektrická žehlička bola vyrobená vo Francúzsku v roku 1906 a prvá naparovacia v New Yorku
v roku 1926 [7].

                                       

                                                                                    Stará elektrická žehlička

                                          1905-b.jpg (5937 bytes)                

                                           Elektrická žehlička z roku 1905                                     Moderná žehlička

Žehličky sa od seba líšia tvarom, veľkosťou, riešením detailov, ale princíp, na ktorom pracujú je stále rovnaký. Držadlá žehličiek sa robia z plastov, ktoré zle vedú teplo, aby sa toto držadlo od horúcej žehliacej dosky príliš nezahrialo a nepopálilo ruky.

 

Motivačné otázky:

Prečo rôzne druhy bielizne musíme žehliť pri rôznej teplote?

Počas žehlenia nastáva zvyšovanie teploty tkaniny, z ktorej je bielizeň zhotovená. Tepelná výmena medzi žehliacou plochou žehličky a tkaninou prebieha až kým sa teploty oboch telies nevyrovnajú. Rôzne druhy tkaniny majú rôzne teplotu, pri ktorej dochádza k ich deštrukcii. Pokiaľ nechceme bielizeň žehlením znehodnotiť, tieto teploty by tkanina počas žehlenia nemala dosiahnuť. Pre žehlenie rôznych tkanín je preto potrebné nastaviť na žehličke rôzne teploty žehliacej plochy.

Ako dochádza pri používaní žehličky k vyhladeniu bielizne?

Vypratá bielizeň obsahuje ešte určité množstvo neodparenej vody. Voda má tendenciu zmenšovať svoj povrch, aby mala minimálnu povrchovú energiu. Voda v bielizni spôsobuje preto stláčanie jej vlákien k sebe. Ak by sme nechali bielizeň voľne uschnúť, postupné a nerovnomerné odparovanie vody by spôsobilo jej výsledné pokrčenie. Keď prejdeme žehliacou plochou žehličky po bielizni, teplo dodané od žehličky spôsobuje rovnomerné odparovanie vody. Počas odparovania je tkanina zároveň hladená (vyrovnávaná) miernym tlakom žehličky. Po odparení vody z tkaniny ostávajú jednotlivé jej vlákna stiahnuté, čím sa dosiahlo vyrovnanie pokrčených častí bielizne.

Ako nastavujeme teplotu žehličky potrebnú pre žehlenie rôznych druhov bielizne?

Teplotu žehličky upravujeme spravidla regulačným krúžkom podľa vyznačených druhov tkanín. Otáčaním krúžku sa mení poloha bimetalického pásika, ktorý prerušuje prívod elektrického prúdu do odporového vodiča žehliacej plochy. Ak je pásik blízko pri rozpájanom kontakte, už po dosiahnutí nízkej teploty dochádza ohybom pásika k prerušeniu obvodu, čím sa teplota žehliacej plochy prestane zvyšovať. Pri pootočení regulačného krúžku vzdialime bimetalický pásik od rozpájaného kontaktu, čím sa zabezpečí dlhodobejšie pretekanie prúdu a tým aj dosiahnutie vyššej teploty žehliacej plochy.

Počas žehlenia je teplo potrebné na žehlenie postupne uvoľňované z topného telesa žehličky. Ako žehlička dokáže udržiavať nastavenú teplotu?

Pri dosiahnutí nastavenej teploty bimetalický pásik rozopne elektrický obvod napájajúci žehličku. Pri žehlení v dôsledku odovzdávania tepla dôjde k miernemu poklesu teploty žehliacej plochy a tým aj bimetalického pásika, ktorý zmení svoje zakrivenie. Nastáva zopnutie elektrického obvodu, ktorý v dôsledku pretekajúceho prúdu zvyšuje teplotu žehliacej plochy až po nastavenú hodnotu. Celý proces sa opakuje a je regulovaný zmenou zakrivenia bimetalického pásika. Pri jemnom nastavení bimetalického pásika kolíše teplota žehliacej plochy okolo nastavenej hodnoty len mininálne.

Aké sú výhody naparovacej žehličky?

Úplne suché prádlo sa žehlí veľmi zle, pretože nepravidelne odparená voda spôsobila jeho pokrčenie. Pre zlepšenie žehlenia slúži naparovacia žehlička, ktorá prádlo opätovne zvlhčí naparením (dodaním horúcej vodnej pary). Tkanina nasiakne horúcu vodnú paru, uvolní sa a pri nasledovnom ohrievaní sa voda z tkaniny rovnomerne odparuje a pod miernym tlakom sa tkanina ľahko vyrovnáva.