Eminim ki sizi en çok şaşırtan şeylerin başında buzdolabının nasıl çalıştığı gelmektedir. Bir yeri ısıtmak için ateş yakmak, sürtünme kuvvetinden yararlanmak gibi basit açıklamalar bulabilirsiniz kendinizce.

Peki bir yeri nasıl soğuturuz?

Basitçe anlatmak gerekirse, bir ortamı soğutmak için yapılan yegane şey orada ki ısıyı çekmektir, bu ısı da ısı alışverişi sayesinde gerçekleşir. Nasıl ki bir buzu oda sıcaklığına koyduğunuzda buz ısı kaybeder ve erir, buzdolabı için yapılan şey de buna benzer bir şeydir. Buzdolabı ve diğer soğutucu sistemlerde sıcaklığı çok düşük olan soğutucu gazlar termodinamik yasalarına bağlı olarak basınç oynamalarıyla sıcaklığı yeteri kadar düşürülür ve buzdolabının içerisinde kılcal borularla gezdirilir. Çok soğuk olan bu borular çevreyle ısı alışverişine girerek ortamı soğuturlar.

 

Termodinamiğin en önemli kanunlarından biri olan ideal gaz yasası, PV=nRT bize buzdolabının nasıl çalıştığını daha iyi anlatır. (Burada P=Basınç, V=Hacim, n=mol sayısı, R=Gaz Sabiti, T=Sıcaklık)

Bu denklemden görüleceği üzere hacmi ve basıncı arttırdığımız zaman(mol sayısı sabit olmak şartıyla) sıcaklığın arttığı, düşürdüğümüzde ise sıcaklığın azaldığı görülür. Buzdolabında da yapılan aslında budur, buzdolabınıza biraz dikkatli bakarsanız özellikle dondurucularda bu daha da belirgindir küçük, kılcal borular görürsünüz. İşte bu boruların içinde R134A, Diklorodiflorometan...vs. gibi soğutucu gazlar vardır.

Demin bahsettiğimiz ideal gaz yasasına göre bu gazlar çok yüksek basınçlardan düşük basınçlara getirildiğinde ısı kaybederler ve sıcaklıkları düşer. Isı alışverişi dediğimiz olayla da ortamda ki maddeleri, yani buzdolabın içini soğuturlar. Buzdolaplarının arkasının sıcak olmasının nedeni de budur. Bir yerden ısıyı çekip diğer taraftan çekilen ısıyı dışarı atmak.

Sistemi de kısaca anlatacak olursak:

Öncelikle gaz kompresör tarafından sıkıştırılır, haliyle gazın sıcaklığı ve basıncı artar. Daha sonra soğutucu gaz kondansere gelir. Kondanser borusundan geçerken dış ortama doğru ısı atılır. (ortamın sıcaklığı daha fazla olmasından ötürü)

Sıcaklığı düşen gazın basıncı hala yüksektir. Bu sebeple gaz sıvı fazına geçer ve kondanserden geçen kılcal boruya ulaşır.

Kılcal borudan geçerken soğutucunun basıncı ve sıcaklığı düşer buna müteakip buzdolabı içinden ısı alışverişi sayesinde ısıyı alır. Soğutucu gaz aldığı ısı sonucunda tekrar gaz fazına geçer ve çevrim tekrardan en başa döner.  Yaklaşık olarak tüm soğutucu sistemler bu şekilde çalışırlar, prensip basittir içeriden ısıyı çek ve ortam soğusun.