نتحدث في هذا التقرير عن كيفية عمل الثلاجة ودورة التبريد، إذ أدى عدد كبير من الاختراعات إلى تطور كبير في الحياة وزيادة مستوى الراحة فيها، ومن أبرز تلك الاختراعات، المبردات عمومًا والثلاجة خصوصًا، حيث ساعدت على الاحتفاظ بالطعام بعيدًا من العفن لمدد كبيرة من الزمن وتوفير الطعام أيضا للمناطق البعيدة التي لم يكن بالإمكان أن نصل إليها ببعض أصناف الطعام إليها من دون الثلاجات، وأما عن طريقة عمل ذلك الاختراع فهو ما قد يستاءل عنه العديد من الناس، وهذا هو ما سنوضحه في هذا المقال.
كيفية عمل الثلاجة
نستكمل حديثنا عن كيفية عمل الثلاجة، حيث تعمل كجميع المبردات المتنوعة مثل المكيف ، حيث أن الهدف من تلك الاختراعات كلها الحفاظ على برودة منطقة محددة من خلال نقل الطاقة من المنطقة الباردة إلى المنطقة الدافئة، وهو ما نعلم عدم إمكانية حدوثه بشكل طبيعي في قوانين الفيزياء، حيث أن الحرارة تنتقل في العادة وبشكل طبيعي من المنطقة الساخنة إلى المنطقة الباردة لكي تتساوى درجة حرارتهما.
ولذلك فإن نقل الطاقة من منطقة باردة إلى منطقة ساخنة يكون في حاجة إلى إضافة بعض الشغل الميكانيكي إلى النظام كما جاء في القانون الثاني للديناميكا الحرارية، نفس الأمر يمكن ان نطبقه في عمل الثلاجة، ولنفترض أن الحرارة من المنطقة الباردة والتي هي في الثلاجة إلى المنطقة الدافئة والتي هي المطبخ مثلًا، فإننا نكون في حاجة إلى إضافة شغل ميكانيكي إلى النظام وهو ما تفعله الثلاجة، حيث أن الثلاجة تعمل على وفق دورة التبريد المشهورة في الديناميكا الحرارية.
دورة التبريد في الثلاجة
وعن دورة التبريد الأساسية التي تعمل عليه الثلاجة فتتشكل من 4 مراحل أساسية كما يأتي، في البداية يقوم سائل التبريد بالدخول إلى الضاغط على هيئة غازية، فيعمل الضاغط على أن يضغط سائل التبريد إلى درجة الحرارة والضغط الملائمين دخوله إلى المكثف والتي تكون عالية بشكل نسبي من خلال إضافة الشغل الذي يحصل عليه من الطاقة الكهربائية في العادة.
ويجرى في ذلك الجزء إضافة الشغل الميكانيكي إلى النظام، بعدها يقوم السائل بالدخول إلى المكثف حيث يكون في الجهة الخلفية للثلاجة، فيتبادل الحرارة مع المحيط الدافئ والذي يمكن أن نعتبره المطبخ مثلًا، ويتكثف في مروره بأنابيب المكثف، كما أن السائل يقوم بالدخول إلى صمام التمدد الحراري والذي يكون عبارة عن أنابيب شعرية أو أي نوع من أنواع الصمامات المختلفة.
إذ يفقد فيه الضغط والحرارة بشكل كبير للغاية بسبب تحرره من الضغط الذي كان مطبقا عليه، عندما يمر في الأنابيب الشعرية، وقتها يدخل السائل ذو الضغط والحرارة المنخفضين إلى المبخر حيث يكون موجودا في الثلاجة ويقوم بالتحرك فيه السائل من أعلى الثلاجة إلى الأسفل، ولذلك تكون درجة حرارة المجمد أكبر من الثلاجة؛ حيث أن التبادل الحراري في المجمد يكون أكبر من الثلاجة بكثير.
