Cikkek a hűtőgépekről
A hűtőszekrény egy olyan hőerőgép, amely fordítottan működik. Tehát a hőerőgép egy alacsony hőmérsékletű tartományból hőt vesz fel, és azt egy magasabb hőmérsékletű tartományba adja le. Ahhoz, hogy ez a folyamat végbemenjen, a motornak munkát kell végeznie. A hő azonban természetes módon csak egy magas hőmérsékletű tartományból egy alacsony hőmérsékletű tartományba áramlik. A hő önmagában nem áramolhat egy alacsony hőmérsékletű tartományból egy magas hőmérsékletű tartományba. Ez összhangban van a korábban tárgyalt Clausius-állítással. A hűtőszekrényben lejátszódó folyamatra az előző Clausius-állítás a következőképpen írható fel:
Egy hűtőgép (amely körfolyamatban működik) nem tud hőt alacsony hőmérsékletű helyről magas hőmérsékletű helyre mozgatni munka elvégzése nélkül ( a termodinamika második főtétele – Clausius-állítás).
A dőlt betűs szöveg a termodinamika második főtételének egy speciális kijelentése. Ez az állítás csak a hűtőgépekre vonatkozik. Az energiaforma megváltoztatásának és az energia átvitelének folyamataenergia bekapcsolva 
A hűtőgép az alábbi ábrán látható módon néz ki.
A gép munkát (W) végez, hogy hőt vegyen ki egy alacsony hőmérsékletű helyről (Q L ), és a hőt leadja egy magasabb hőmérsékletű helyre (Q H ). Az energiamegmaradás törvénye alapján megállapítható, hogy Q L + W = Q H.
Ha a hőerőgépeknél a hatásfok kifejezést használjuk, akkor a hűtőgépeknél a teljesítmény-tényezőt (KK) használjuk. A hűtőgép teljesítmény-tényezője (KK) az alacsony hőmérsékletű helyről átadott hő (Q L ) és a hő átadásához végzett munka (W) aránya. Matematikailag ez a következőképpen írható fel:
Ha egy hűtőgép teljesítmény-tényezőjét százalékban szeretné kifejezni, akkor ezt az egyenletet szorozza meg 100%-kal. Egy ideális hűtőgép teljesítmény-tényezője (a hűtőgép Carnot-tényezője):
Számos hűtőgépet használunk általában, beleértve a hűtőszekrényeket, légkondicionálókat (AC) és hőszivattyúkat.
Hűtőszekrény
Kondenzátor = gőzt folyadékká alakít, kompresszor = összenyom. A hűtőtekercsek általában a hűtőszekrény belsejében találhatók, míg a kondenzátortekercsek a hűtőszekrényen kívül (a hűtőszekrény hátulján).
A tekercsek belsejében egy fázisegyensúlyban lévő folyadék található (folyékony és gőz halmazállapotban létezik). Ezt a folyadékot hűtőközegnek nevezik. A múltban általánosan használt hűtőközeg a freon volt. A freont ma már nem használják, mert a felszabadulása károsíthatja az ózonréteget.
Az (elektromos árammal hajtott) kompresszormotor beszívja a hűtőközeget (gőz formájában), és adiabatikusan összenyomja. Az adiabatikus sűrítés miatt a gőz hőmérséklete növekszik. A hőmérséklet emelkedésével a gőz nyomása is növekszik. A kompresszor (magas hőmérséklet) és a kondenzátor (alacsony hőmérséklet) közötti hőmérsékletkülönbség miatt a magas hőmérsékletű, nagynyomású gőz áramlik át a hűtőszekrény hátulján található kondenzátortekercseken.
A gőz hőmérséklete magasabb, mint a környező levegő hőmérséklete, ezért amikor átáramlik a kondenzátor tekercsén, a gőz hőt ad le a környező levegőnek. Mivel a kondenzátorban kondenzálódik, a gőz lehűl és folyadékká alakul. Amikor átáramlik az expanziós szelepen, a folyadékká vált hűtőközeg adiabatikusan kitágul. Az adiabatikus tágulás jelenléte a folyadék hidegebbé válását okozza (hőmérséklete csökken). A hideg folyadék a hűtőszekrényben lévő tekercsekben áramlik. Mivel a tekercsekben lévő folyadék hidegebb, mint a hűtőszekrényben lévő levegő, a folyadék hőt nyel el, amíg a hűtőközeg gőzzé nem válik (a folyadék hőt nyel el a hűtőszekrényben). A gőzzé vált hűtőközeget a kompresszor motorja beszívja és adiabatikusan összenyomja. És így tovább… (a folyamat újra megismétlődik). Mivel a hűtőszekrényben lévő hő a tekercsekben lévő folyadékba kerül, a hűtőszekrény hideg lesz.
Légkondicionáló
Bár a készülék kialakítása eltérő, a légkondicionáló alapvető működési elve hasonló a hűtőszekrényéhez. Ebben az esetben a hűtőszekrény egy szoba. A hűtőtekercsek jellemzően a szobában belül, míg a kondenzátortekercsek kívül helyezkednek el. A kondenzátortekercsek mögött egy ventilátor található. A ventilátor feladata egyszerűen a levegő keringésének szabályozása és a kondenzátortekercsek fújása, ezáltal felgyorsítva a hőátadást a kondenzátortekercsek és a környező levegő között. Ezzel szemben a hűtőtekercsek mögött egy ventilátor található, más néven fúvó. Funkciója hasonló egy ventilátoréhoz. Míg a ventilátor a kondenzátortekercseket kifelé fújja, a hőt a környező levegőbe irányítva, a fúvó befelé fújja a hűtőtekercseket, hűvös levegőt terítve szét a szobában.
Hőszivattyú
A hőszivattyúkat jellemzően hideg teleken használják. A hőszivattyú működési elve hasonló a hűtőszekrényéhez. A különbség az, hogy a hűtőszekrény egy olyan eszköz, amelyet egy szoba hűtésére használnak, míg a hőszivattyú a szoba fűtésére. Míg a hűtőszekrény a szobából elnyeli a hőt (QL ) , és azt a szabadba adja (QH ) , a hőszivattyú a kívülről elnyeli a hőt (QL ) , és azt a szobába engedi (QH ) . A hozzáadott hő melegebbé teszi a szobát. Amikor beköszönt a nyár, a hőszivattyú megfordítható, hogy légkondicionálóként (AC) működjön.
