Articles sobre màquines de refrigeració
Un refrigerador és un motor tèrmic que funciona a l'inrevés. Per tant, un motor tèrmic pren calor d'una regió de baixa temperatura i la rebutja a una regió d'alta temperatura. Perquè aquest procés es produeixi, el motor ha de realitzar un treball. Tanmateix, la calor naturalment només flueix d'una regió d'alta temperatura a una regió de baixa temperatura. La calor no pot fluir per si sola d'una regió de baixa temperatura a una regió d'alta temperatura. Això està d'acord amb l'enunciat de Clausius discutit anteriorment. Per al procés que es produeix en un refrigerador, l'enunciat de Clausius anterior es pot escriure de la següent manera:
És impossible que una màquina de refrigeració (que funciona en un cicle) mogui calor d'un lloc de baixa temperatura a un lloc d'alta temperatura sense fer treball ( segona llei de la termodinàmica - enunciat de Clausius).
El text en cursiva és una afirmació especial de la segona llei de la termodinàmica. Aquesta afirmació només s'aplica a les màquines de refrigeració. El procés de canviar la forma de l'energia i transferir eenergia activada 
La màquina de refrigeració té l'aspecte del diagrama següent.
La màquina fa un treball (W) per agafar calor d'un lloc a baixa temperatura (Q L ) i alliberar la calor a un lloc a alta temperatura (Q H ). Basant-se en la conservació de l'energia, es pot concloure que Q L + W = Q H.
Si el terme eficiència s'utilitza en motors tèrmics, aleshores en màquines de refrigeració s'utilitza el terme coeficient de rendiment (KK). El coeficient de rendiment (KK) d'una màquina de refrigeració és la relació entre la calor transferida des d'un lloc de baixa temperatura (Q L ) i el treball (W) realitzat per transferir la calor. Matemàticament, això es pot escriure de la següent manera:
Si voleu expressar el coeficient de rendiment d'una màquina de refrigeració en percentatge, només cal multiplicar aquesta equació per 100%. El coeficient de rendiment d'una màquina de refrigeració ideal (coeficient de Carnot de rendiment d'una màquina de refrigeració):
Hi ha diverses màquines de refrigeració que fem servir habitualment, com ara neveres, aires condicionats (AC) i bombes de calor.
Kulkas
Condensador = converteix el vapor en líquid, compressor = comprimeix. Les serpentines de refrigeració solen estar situades dins de la nevera, mentre que les serpentines del condensador estan situades fora de la nevera (a la part posterior de la nevera).
Dins de les serpentines hi ha un fluid en equilibri de fase (existent en estat líquid i de vapor). Aquest fluid es coneix com a refrigerant. El refrigerant que s'utilitzava habitualment en el passat era el freó. El freó ja no s'utilitza avui dia perquè la seva alliberació pot danyar la capa d'ozó.
El motor del compressor (accionat per electricitat) aspira refrigerant (en forma de vapor) i el comprimeix adiabàticament. A causa de la compressió adiabàtica, la temperatura del vapor augmenta. A mesura que augmenta la temperatura, la pressió del vapor també augmenta. La diferència de temperatura entre el compressor (alta temperatura) i el condensador (baixa temperatura) fa que el vapor d'alta temperatura i alta pressió flueixi a través de les bobines del condensador situades a la part posterior del refrigerador.
La temperatura del vapor és més alta que la temperatura de l'aire circumdant, de manera que quan flueix a través del serpentí del condensador, el vapor allibera calor a l'aire circumdant. Com que el condensador el condensa, el vapor es refreda i es converteix en líquid. Quan flueix a través de la vàlvula d'expansió, el refrigerant que s'ha convertit en líquid s'expandeix adiabàticament. La presència d'expansió adiabàtica fa que el líquid es refredi (la seva temperatura disminueix). El líquid fred flueix dins dels serpentins de l'interior de la nevera. Com que el líquid dels serpentins és més fred que l'aire de la nevera, el líquid absorbeix la calor fins que el refrigerant es converteix en vapor (el líquid absorbeix calor a la nevera). El refrigerant que s'ha convertit en vapor és aspirat pel motor del compressor i comprimit adiabàticament. I així successivament... (el procés es repeteix). Com que la calor de l'interior de la nevera es mou cap al líquid de l'interior dels serpentins, la nevera es refreda.
aire condicionat (AC)
Tot i que el disseny del dispositiu és diferent, el principi bàsic de funcionament d'un aparell d'aire condicionat és similar al d'una nevera. En aquest cas, la nevera és una habitació. Normalment, les serpentines de refrigeració es troben dins de l'habitació, mentre que les serpentines del condensador es troben a l'exterior. Darrere de les serpentines del condensador hi ha un ventilador. La feina del ventilador és simplement regular la circulació de l'aire i bufar les serpentines del condensador, accelerant així la transferència de calor entre les serpentines del condensador i l'aire circumdant. Per contra, darrere de les serpentines de refrigeració hi ha un bufador. La seva funció és similar a la d'un ventilador. Mentre el ventilador bufa les serpentines del condensador cap a l'exterior, dirigint la calor a l'aire circumdant, el bufador bufa les serpentines de refrigeració cap a l'interior, estenent aire fred per tota l'habitació.
Bomba de calor
Les bombes de calor s'utilitzen normalment en hiverns freds. El principi de funcionament d'una bomba de calor és similar al d'una nevera. La diferència és que una nevera és un dispositiu que s'utilitza per refredar una habitació, mentre que una bomba de calor s'utilitza per escalfar una habitació. Mentre que una nevera realitza un treball per absorbir calor de l'habitació (QL ) i alliberar-la a l'exterior (QH ) , una bomba de calor absorbeix calor de l'exterior (QL ) i l'allibera a l'habitació (QH ) . La calor afegida fa que l'habitació s'escalfi. Quan arriba l'estiu, la bomba de calor es pot invertir per funcionar com a aire condicionat (AC).
