Иллюстрация: Максим Чатский

В детстве у многих был велосипед. Когда накачиваешь шины велосипедным насосом, в руках он нагревается. Это происходит из-за сжатия воздуха. Существует обратный эффект: когда у газа резко понижается давление, он охлаждается. Вы замечали, что из аэрозольных баллончиков газ всегда выходит холодным? А если соединить эти два явления, то получится холодильник.

Раньше в качестве хладагентов использовались специальные газы фреоны. Но после того, как фреоны обвинили в разрушении озонового слоя, производители холодильников перешли на менее эффективные, но безопасные для озонового слоя газы.

В холодильнике специальный газ, хладагент, ходит по кругу. Сначала специальный компрессор под давлением закачивает газ в конденсатор — длинную трубку, сложенную гармошкой. Если заглянуть за холодильник, там вы обязательно увидите решетку-пылесборник размером со всю заднюю стенку холодильника. Это он — конденсатор.

При сжатии газ нагревается, количество тепловой энергии у него не изменяется, но оно как бы концентрируется в малом объеме, поэтому газ становится горячее. Горячий газ, проходя по конденсатору, отдает свое тепло в окружающее пространство. Именно поэтому конденсатор находится снаружи. Из-за повышенного давления при остывании газ превращается в жидкость.

Следующий шаг — испаритель, плоская металлическая камера (обычно это внутренняя стенка холодильника). Хладагент попадает в испаритель через очень узкое отверстие и давление резко уменьшается. Жидкость снова становится газом, при этом сильно охлаждается. Когда газ проходит по испарителю, он забирает из него тепло: камера становится холодной, и поэтому холодильник холодит.

По такому же принципу работают кондиционеры. Они забирают тепло из комнаты и отдают его воздуху на улице.

После этого газ снова попадает в компрессор — цикл завершается. Получается, что из-за разницы давления в испарителе и конденсаторе газ забирает тепло из холодильника и выпускает его наружу.