Buzdolabı Nasıl Çalışır?

Yaz aylarında hiç yüzme havuzundan çıkıp güneşin altında çok soğuk hissettiniz mi? Bunun nedeni cildinizdeki suyun buharlaşmasıdır. Hava su buharını taşır ve bununla birlikte ısının bir kısmı cildinizden uzaklaştırılır.

Bu, eski buzdolaplarının içinde olanlara benzer. Bununla birlikte, buzdolabı soğutmayı yapmak için su yerine kimyasallar kullanıyor.
Soğutma için bilinmesi gereken iki şey vardır.

1. Genleşme üzerine bir gaz soğur.

2. Farklı sıcaklıklarda birbirine temas eden veya birbirine yakın olan iki şeyiniz olduğunda, daha sıcak yüzey soğur ve daha soğuk yüzey ısınır. Bu, Termodinamiğin İkinci Yasası olarak adlandırılan bir fizik yasasıdır.

Eski Buzdolapları

Eski bir buzdolabının arkasına veya altına bakarsanız, ileri geri dönen uzun ince bir tüp görürsünüz. Bu tüp, bir elektrik motoruyla çalışan bir pompaya bağlıdır.

Tüpün içinde bir tür gaz olan Freon var. Freon, gazın marka adıdır. Bu gaza kimyasal olarak Kloro-Flouro-Karbon veya CFC denir. Bu gazın buzdolaplarından sızması durumunda çevreye zarar verdiği görülmüştür. Şimdi, diğer kimyasallar biraz farklı bir işlemde kullanılıyor (aşağıdaki sonraki bölüme bakın).

CFC sıvı olarak başlar. Pompa, CFC’yi dondurucu alanındaki birçok bobinden iter. Orada kimyasal bir buhara dönüşür. Bunu yaptığında, dondurucu bölmesinde olabilecek ısının bir kısmını emer. Bunu yaptıkça serpantinler soğur ve dondurucu soğumaya başlar.

Buzdolabınızın normal bölümünde daha az sayıda bobin ve daha geniş bir alan vardır. Böylece, bobinler ve CFC buharı tarafından daha az ısı emilir.

Pompa daha sonra CFC’yi buhar olarak emer ve onu buzdolabının dışındaki daha ince borulardan geçirir. CFC sıkıştırılarak tekrar sıvı hale gelir ve ısı verilir ve etrafındaki hava tarafından emilir. Bu yüzden buzdolabınızın arkasında veya altında biraz daha sıcak olabilir.
CFC dıştaki bobinlerden geçtikten sonra, sıvı tekrar tekrar dondurucu ve buzdolabından geçmeye hazırdır.

Bugünün Buzdolapları

Modern buzdolapları CFC kullanmaz. Bunun yerine amonyak gazı kullanırlar. Amonyak gazı -27 derece Fahrenheit’e (-6,5 santigrat derece) soğutulduğunda sıvıya dönüşür.

Bir motor ve kompresör amonyak gazını sıkıştırır. Sıkıştırıldığında, basınçlı hale geldikçe bir gaz ısınır. Basınçlı gazı modern bir buzdolabının arkasındaki veya altındaki bobinlerden geçirdiğinizde, sıcak amonyak gazı ısısını odadaki havaya kaybedebilir.

Termodinamik yasasını hatırlayın.

Soğudukça amonyak gazı, yüksek basınç altında olduğu için amonyak sıvısına dönüşebilir.

Amonyak sıvısı, sıvının içinden geçmesi gereken küçük, küçük bir delik olan genleşme valfi denen şeyden akar. Valf ile kompresör arasında, kompresör amonyak gazını o taraftan çekeceği için düşük basınçlı bir alan vardır.

Sıvı amonyak düşük basınçlı bir alana çarptığında kaynar ve bir gaza dönüşür. Buna buharlaştırma denir.

Bobinler daha sonra dondurucudan ve soğutucunun normal kısmından geçer, burada bobindeki daha soğuk amonyak ısıyı bölmelerden dışarı çeker. Bu, dondurucunun içini ve tüm buzdolabını soğuk yapar.

Kompresör soğuk amonyak gazını emer ve gaz aynı işlemden defalarca geri döner.

İçeride Sıcaklık Nasıl Aynı Kalır?

Termokupl adı verilen bir cihaz (temelde bir termometredir), buzdolabındaki sıcaklığın istediğiniz kadar soğuk olduğunu algılayabilir. Bu sıcaklığa ulaştığında cihaz kompresöre giden elektriği keser.

Ancak buzdolabı tamamen kapatılmamış. Kapıların çevresi ve boruların geçtiği yerler gibi biraz sızabilecek yerler var.

Böylece, buzdolabının içindeki soğuk dışarı sızmaya başladığında ve ısı sızmaya başladığında, termokupl, buzdolabını tekrar soğutmak için kompresörü tekrar çalıştırır.

Bu nedenle, buzdolabı kompresör motorunuzun bir süre çalıştığını ve sonra kendi kendine kapandığını duyacaksınız.

Ancak günümüzün buzdolapları enerji açısından çok verimlidir. Bugün satılanlar, 20 yıl önce üretilenlerin yaklaşık onda biri kadar elektrik kullanıyor. Bu nedenle, eski, eski bir buzdolabınız varsa, yenisini satın almak daha iyidir çünkü uzun süre paradan (ve enerjiden) tasarruf edersiniz.

Daha fazla bilgi için şu adrese gidin:

Argone Ulusal Laboratuvarı – Bir Bilim Adamına Sorun (http://newton.dep.anl.gov/newton/askasci/1993/eng/ENG30.HTM)

Bay Hand’in 8. Sınıf Bilim Sitesi (www.mansfieldct.org/schools/mms/staff/hand/heatrefrig.htm)

How Stuff Works – Buzdolabı (www.howstuffworks.com/refrigerator.htm)

Science Treasure Trove – buzdolabı sayfası (www.education.eth.net/acads/treasure_trove/refrigerator.htm)