Kaip veikia šaldytuvas?

Ironiška, bet šaldytuvai viską laiko šaltai dėl karščio pobūdžio. Antrasis termodinamikos dėsnis iš esmės teigia, kad jei šaltas objektas yra šalia karšto objekto, šaltas objektas taps šiltesnis, o karštas – vėsesnis. Šaldytuvas neatvėsina daiktų sumažindamas jų pradinę temperatūrą; Vietoj to, garuojančios dujos, vadinamos šaltnešiu, pašalina šilumą, todėl aplinka tampa daug šaltesnė. Šaldytuvai ir oro kondicionieriai veikia pagal vėsinimo principą išgaruojant.

Šaldytuvą sudaro du sandėliavimo skyriai – vienas skirtas šaldytiems daiktams, o kitas – daiktams, kuriuos reikia šaldyti, bet neužšaldyti. Šiuos skyrius supa šilumą mainų vamzdžiai. Šalia šaldytuvo dugno yra sunkiojo metalo įtaisas, vadinamas kompresoriumi. Kompresorius maitinamas elektros varikliu. Už šaldytuvo suvyniota daugiau šilumą mainančių vamzdžių. Per visą sistemą teka grynas amoniakas, kuris išgaruoja esant -27 laipsnių Farenheitui (-32 Celsijaus). Ši sistema yra uždaryta, o tai reiškia, kad jai veikiant niekas neprarandama ar pridedama. Kadangi skystas amoniakas yra galinga cheminė medžiaga, nesandarią šaldytuvą reikia nedelsiant pataisyti arba pakeisti.

Šaldymo procesas prasideda nuo kompresoriaus. Amoniako dujos suspaudžiamos tol, kol nuo padidėjusio slėgio labai įkaista. Šios įkaitusios dujos teka už šaldytuvo esančiais gyvatukais, kurie leidžia perteklinei šilumai išsiskirti į aplinkinį orą. Štai kodėl vartotojai kartais jaučia, kad aplink šaldytuvą cirkuliuoja šiltas oras. Galiausiai amoniakas atšąla iki taško, kuriame jis tampa skysčiu. Tada ši skysta amoniako forma išleidžiama per įtaisą, vadinamą išsiplėtimo vožtuvu. Iš esmės išsiplėtimo vožtuvas turi tokią mažą angą, kad skystas amoniakas paverčiamas labai šalta, greitai judančia rūke, kuri išgaruoja keliaujant per šaldiklio spiralę. Kadangi šis garavimas vyksta -27 laipsnių F (-32 laipsnių Celsijaus) temperatūroje, amoniakas ima šilumą iš aplinkinės zonos. Tai galioja antrasis termodinamikos dėsnis. Šaltos medžiagos, tokios kaip garuojančios amoniako dujos, linkusios paimti šilumą iš šiltesnių medžiagų, tokių kaip vanduo ledo kubelių dėkle.

Garuojančioms amoniako dujoms sugeriant daugiau šilumos, jos temperatūra pakyla. Apatinį šaldytuvo skyrių supančios ritės nėra tokios kompaktiškos. Šaltas amoniakas vis tiek ima šilumos iš šiltesnių daiktų šaldytuve, bet ne tiek, kiek šaldiklio dalis. Amoniako dujos grąžinamos atgal į kompresorių, kur iš naujo prasideda visas slėgio, aušinimo ir garinimo ciklas.

Tikimės, kad kitą kartą mėgaudamiesi šalta limonado taure viso to nepamiršite.