Energía eléctrica transformada en energía mecánica

Los refrigeradores producen un zumbido familiar. Este zumbido es causado por la conversión de la energía eléctrica en energía mecánica por medio de un motor eléctrico. Los motores eléctricos utilizan bobinados eléctricos para convertir la energía eléctrica en campos electromagnéticos transitorios. El rotor interior de un motor eléctrico gira cuando se utilizan estos campos en conjunción con imanes permanentes. El rotor está conectado al compresor de la nevera, que mueve el refrigerante a través de las líneas de refrigeración, permitiendo que el refrigerante lleve calor desde el interior del refrigerador hasta el exterior.

Procesos químicos que afectan la refrigeración

Los refrigeradores contienen un refrigerante químico (ya sea clorofluorocarbono o tetrafluoroetano) dentro de un sistema de refrigeración sellado. Cuando este refrigerante se comprime en un pequeño espacio a alta presión, el refrigerante absorbe calor. A medida que este refrigerante caliente pasa a través del radiador exterior, o condensador, en la parte posterior del refrigerador, el refrigerante pierde este calor. El refrigerante enfriado se empuja dentro de las bobinas en el interior del refrigerador para enfriar el aire en el compartimiento del refrigerador. El refrigerante finalmente se envía de vuelta al compresor para reiniciar el ciclo de enfriamiento.

¿Cómo aplica la segunda Ley de la termodinámica a un refrigerador?

La Segunda Ley de la Termodinámica explica la imposibilidad de que el calor fluya de un objeto frío a un objeto caliente sin ningún trabajo que lo realice. En pocas palabras, la energía de calor se extiende y dispersa de forma espontánea si no hay nada que impida que la dispersión. Usando este principio, la energía térmica se retira del compartimiento interior de la nevera. Este calor se lleva desde el compartimiento y se elimina a través de las bobinas del condensador. Estas bobinas irradian el calor residual al aire que rodea las bobinas mientras que se enfría el refrigerante, completando así el ciclo de trabajo de enfriar el interior del refrigerador.

Regulación de la temperatura

Los refrigeradores mantienen fríos los alimentos mediante la transferencia de la energía térmica del interior del refrigerador al exterior. Los refrigeradores no son sellados al vacío, por lo tanto, todos los refrigeradores permiten que un poco de calor se introduzca en el compartimento interior. Los refrigeradores utilizan un termopar bimetálico para controlar la temperatura. Cuando dos metales diferentes se unen entre sí, se crea un diferencial de voltaje, que aumenta a medida que aumenta la temperatura ambiental. Esta tensión puede utilizarse para encender el motor del compresor a través de un relé eléctrico para enfriar el compartimiento del refrigerador.