Avui hem demanen que parli de ciència a la cuina i després de pensar-hi una mica, tot mirant la meva cuina he pensat que podria parlar de com funciona un refrigerador.
Suposo que m’ha vingut al cap per que és el més gros que hi ha a la habitació. En qualsevol cas la manera de cuinar no seria el mateix sense un mètode per refrigerar i mantenir els aliments. Així que suposo podem dir que el fred és tan important com el foc dins l’art de la cuina.

Com funciona un refrigerador

Anem per feina, com funciona un refrigerador? Primer explicarem quines parts té una nevera. Bàsicament una nevera es un armari metàl·lic amb les parets molt gruixudes i buides per dins. Evidentment, cal que les neveres estiguin segellades i aïllades per que la temperatura de l’exterior no interfereixi en la refrigeració. Dins les parets hi ha tot un sistema que fa que la temperatura de dins de la nevera surti a fora deixant la part de dins cada cop més freda.

En aquest sistema és on està l’intringulis del tema. Tot el secret es basa en convertir un fluid de gas a líquid i després a gas de nou. Per això hi ha tot un circuit de tubs amb un líquid refrigerant dins, llavors aquest líquid passa per un sistema refrigerador. El sistema de refrigeració es composa de quatre parts: Compressor, un condensador, una vàlvula d’expansió i un evaporador.

El compressor és un motor elèctric que fa anar un pistó per tal de comprimir el fluid refrigerant que abans d’entrar al compressor és un gas, al comprimir-lo el gas s’escalfa. Llavors passa per el condensador. El condensador es un serpentí que hi ha fora del refrigerador, normalment darrera,  y que aconsegueix transmetre l’escalfor del gas cap a fora  refredant-lo i convertint el gas en líquid. El següent pas del líquid és la vàlvula d’expansió que fa passar el líquid d’un estat d’alta pressió a un de baixa pressió refredant-lo. Al passar per l’evaporador, es converteix en gas agafant la temperatura del seu entorn. Com que l’evaporador està dins la nevera, aquesta perd temperatura i es refreda. Després torna al condensador i torna a començar el cicle.

Concepte en que es basa el sistema

Tota la refrigeració es basa en un concepte termodinàmic la pressió i la temperatura van lligades, se’n diu la llei de Gay-Lussac, que diu que, a volum constant, a l’augmentar la temperatura, augmenta la pressió. Això és per que les molècules al transferir-los més temperatura, o sigui més energia, es mouen més de pressa i llavors colpeixen més vegades contra les parets del recipient i això fa augmentar la pressió.

Lo curiós del tema és que també funciona a l’inrevés si augmentem la pressió llavors és la temperatura la que augmenta. Això es el que s’aprofita en els refrigeradors, en el moment en que el líquid passa per la vàlvula d’expansió la pressió baixa molt fins al punt que el líquid s’evapora, i això fa que es refredi molt. I que absorbeixi escalfor del seu entorn.

Fixeu-vos que en el procés d’evaporació per canvi de pressió sempre passa que s’absorbeix temperatura de l’entorn i generem un refrigerador, com per exemple, un càntir. Les parets dl càntir son poroses i les molècules d’aigua poden passar-hi a través però al passar canvien la seva pressió, s’evaporen i agafen l’escalfor de l’entorn refredant l’aigua que hi ha dins. Així que  els càntirs no només mantenen l’aigua fresca, sinó que la refreden.

Ja ho veieu: Els inventors del càntir fa un grapat d’anys van inventar un sistema refrigerador sense saber res de termodinàmica ni de Gay-Lussac