În mod ironic, frigiderele păstrează lucrurile reci din cauza naturii căldurii. A doua lege a termodinamicii afirmă în esență că, dacă un obiect rece este plasat lângă un obiect fierbinte, obiectul rece va deveni mai cald, iar obiectul fierbinte va deveni mai rece. Un frigider nu răcește articolele prin scăderea temperaturii lor inițiale; în schimb, un gaz care se evaporă numit agent frigorific atrage căldura, lăsând zona înconjurătoare mult mai rece. Frigiderele și aparatele de aer condiționat funcționează ambele pe principiul răcirii prin evaporare.
Un frigider este format din două compartimente de depozitare – unul pentru articolele congelate și celălalt pentru articolele care necesită refrigerare, dar nu congelate. Aceste compartimente sunt înconjurate de o serie de conducte de schimb de căldură. Aproape de partea de jos a unității frigiderului se află un dispozitiv de metal greu numit compresor. Compresorul este alimentat de un motor electric. În spatele frigiderului sunt înfăşurate mai multe conducte de schimb de căldură. Prin întregul sistem este amoniac pur, care se evaporă la -27 grade Fahrenheit (-32 Celsius). Acest sistem este închis, ceea ce înseamnă că nimic nu este pierdut sau adăugat în timpul funcționării. Deoarece amoniacul lichid este o substanță chimică puternică, un frigider cu scurgeri trebuie reparat sau înlocuit imediat.
Procesul de refrigerare începe cu compresorul. Gazul de amoniac este comprimat până când devine foarte fierbinte din cauza presiunii crescute. Acest gaz încălzit curge prin serpentinele din spatele frigiderului, care permit eliberarea căldurii în exces în aerul din jur. Acesta este motivul pentru care utilizatorii simt uneori aer cald care circulă în jurul frigiderului. În cele din urmă, amoniacul se răcește până la punctul în care devine lichid. Această formă lichidă de amoniac este apoi forțată printr-un dispozitiv numit supapă de expansiune. În esență, supapa de expansiune are o deschidere atât de mică încât amoniacul lichid este transformat într-o ceață foarte rece, cu mișcare rapidă, evaporându-se pe măsură ce trece prin serpentinele din congelator. Deoarece această evaporare are loc la -27 grade F (-32 grade Celsius), amoniacul atrage căldură din zona înconjurătoare. Aceasta este a doua lege a termodinamicii în vigoare. Materialele reci, cum ar fi amoniacul care se evaporă, tind să ia căldură de la materialele mai calde, cum ar fi apa din tava pentru cuburi de gheață.
Pe măsură ce gazul de amoniac care se evaporă absoarbe mai multă căldură, temperatura acestuia crește. Serpentele din jurul compartimentului inferior frigider nu sunt la fel de compacte. Amoniacul rece atrage încă căldură de la obiectele mai calde din frigider, dar nu la fel de mult ca secțiunea congelatorului. Gazul de amoniac este atras înapoi în compresor, unde întregul ciclu de presurizare, răcire și evaporare începe din nou.
Sperăm să nu uitați toate acestea data viitoare când veți savura un pahar rece de limonada.