บทความเกี่ยวกับเครื่องทำความเย็น
ตู้เย็นเป็นเครื่องยนต์ความร้อนที่ทำงานในทิศทางตรงกันข้าม กล่าวคือ เครื่องยนต์ความร้อนจะดูดความร้อนจากบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำและปล่อยความร้อนนั้นไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง เพื่อให้กระบวนการนี้เกิดขึ้น เครื่องยนต์ต้องทำงาน อย่างไรก็ตาม ความร้อนโดยธรรมชาติจะไหลจากบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำเท่านั้น ความร้อนไม่สามารถไหลจากบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงได้เอง นี่เป็นไปตามหลักการของคลอเซียสที่กล่าวถึงไปก่อนหน้านี้ สำหรับกระบวนการที่เกิดขึ้นในตู้เย็น หลักการของคลอเซียสสามารถเขียนได้ดังนี้:
เป็นไปไม่ได้ที่เครื่องทำความเย็น (ซึ่งทำงานเป็นวัฏจักร) จะเคลื่อนย้ายความร้อนจากที่ที่มีอุณหภูมิต่ำไปยังที่ที่มีอุณหภูมิสูงโดยไม่ก่อให้เกิดงาน ( กฎข้อที่สองของเทอร์โมไดนามิกส์ – คำกล่าวของคลอเซียส)
ข้อความที่เป็นตัวเอียงเป็นข้อความพิเศษของกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ ข้อความนี้ใช้ได้เฉพาะกับเครื่องทำความเย็นเท่านั้น กระบวนการเปลี่ยนรูปแบบของพลังงานและการถ่ายโอนพลังงานพลังงานบน 
เครื่องทำความเย็นมีลักษณะดังแผนภาพด้านล่าง
เครื่องจักรทำงาน (W) เพื่อดูดความร้อนจากบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ (Q L ) และปล่อยความร้อนไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง (Q H ) จากหลักการอนุรักษ์พลังงาน สามารถสรุปได้ว่า Q L + W = Q H
หากในเครื่องยนต์ความร้อนใช้คำว่าประสิทธิภาพ ในเครื่องทำความเย็นจะใช้คำว่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (KK) สัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (KK) ของเครื่องทำความเย็นคืออัตราส่วนระหว่างความร้อนที่ถ่ายเทจากจุดอุณหภูมิต่ำ (Q L ) กับงาน (W) ที่ใช้ในการถ่ายเทความร้อน สามารถเขียนทางคณิตศาสตร์ได้ดังนี้:
ถ้าคุณต้องการแสดงค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพของเครื่องทำความเย็นในรูปเปอร์เซ็นต์ ให้คูณสมการนี้ด้วย 100% ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพของเครื่องทำความเย็นในอุดมคติ (ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพของเครื่องทำความเย็นตามทฤษฎีของคาร์โนต์):
มีเครื่องทำความเย็นหลายประเภทที่เราใช้กันทั่วไป ได้แก่ ตู้เย็น เครื่องปรับอากาศ (AC) และปั๊มความร้อน
ตู้เย็น
คอนเดนเซอร์ = เปลี่ยนไอน้ำให้เป็นของเหลว, คอมเพรสเซอร์ = อัดอากาศ โดยปกติแล้วคอยล์ทำความเย็นจะอยู่ภายในตู้เย็น ในขณะที่คอยล์คอนเดนเซอร์จะอยู่ภายนอกตู้เย็น (ด้านหลังของตู้เย็น)
ภายในขดลวดมีของเหลวที่อยู่ในสภาวะสมดุลเฟส (อยู่ในสถานะของเหลวและไอ) ของเหลวนี้เรียกว่าสารทำความเย็น สารทำความเย็นที่นิยมใช้ในอดีตคือฟรีออน ปัจจุบันเลิกใช้แล้วเนื่องจากการปล่อยฟรีออนออกมาอาจทำลายชั้นโอโซนได้
มอเตอร์คอมเพรสเซอร์ (ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า) ดูดสารทำความเย็น (ในรูปไอ) เข้ามาและอัดแบบอะเดียแบติก เนื่องจากการอัดแบบอะเดียแบติก อุณหภูมิของไอจึงเพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความดันของไอก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างคอมเพรสเซอร์ (อุณหภูมิสูง) และคอนเดนเซอร์ (อุณหภูมิต่ำ) ทำให้ไอที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูงไหลผ่านขดลวดคอนเดนเซอร์ที่อยู่ด้านหลังของตู้เย็น
อุณหภูมิของไอน้ำสูงกว่าอุณหภูมิของอากาศโดยรอบ ดังนั้นเมื่อไอน้ำไหลผ่านขดลวดคอนเดนเซอร์ ไอน้ำจะปล่อยความร้อนให้กับอากาศโดยรอบ เนื่องจากถูกควบแน่นโดยคอนเดนเซอร์ ไอน้ำจึงเย็นลงและกลายเป็นของเหลว เมื่อไหลผ่านวาล์วขยายตัว สารทำความเย็นที่กลายเป็นของเหลวจะขยายตัวแบบอะเดียแบติก การขยายตัวแบบอะเดียแบติกทำให้ของเหลวเย็นลง (อุณหภูมิลดลง) ของเหลวเย็นจะไหลเข้าไปในขดลวดภายในตู้เย็น เนื่องจากของเหลวในขดลวดเย็นกว่าอากาศในตู้เย็น ความร้อนจึงถูกดูดซับโดยของเหลวจนกระทั่งสารทำความเย็นเปลี่ยนเป็นไอ (ของเหลวดูดซับความร้อนในตู้เย็น) สารทำความเย็นที่กลายเป็นไอจะถูกดูดโดยมอเตอร์คอมเพรสเซอร์และถูกอัดแบบอะเดียแบติก และเป็นเช่นนี้เรื่อยไป… (กระบวนการจะซ้ำอีกครั้ง) เนื่องจากความร้อนภายในตู้เย็นเคลื่อนไปยังของเหลวภายในขดลวด ตู้เย็นจึงเย็นลง
เอซี (เครื่องปรับอากาศ)
แม้ว่าการออกแบบของอุปกรณ์จะแตกต่างกัน แต่หลักการทำงานพื้นฐานของเครื่องปรับอากาศนั้นคล้ายคลึงกับตู้เย็น ในกรณีนี้ตู้เย็นคือห้อง โดยทั่วไปแล้ว คอยล์ทำความเย็นจะอยู่ภายในห้อง ในขณะที่คอยล์คอนเดนเซอร์จะอยู่ภายนอก ด้านหลังคอยล์คอนเดนเซอร์จะมีพัดลม หน้าที่ของพัดลมคือการควบคุมการไหลเวียนของอากาศและเป่าลมไปยังคอยล์คอนเดนเซอร์ ซึ่งจะช่วยเร่งการถ่ายเทความร้อนระหว่างคอยล์คอนเดนเซอร์กับอากาศโดยรอบ ในทางกลับกัน ด้านหลังคอยล์ทำความเย็นจะมีโบลเวอร์ หรือที่เรียกว่าโบลเวอร์ หน้าที่ของมันคล้ายกับพัดลม ในขณะที่พัดลมเป่าลมไปยังคอยล์คอนเดนเซอร์ภายนอกเพื่อระบายความร้อนไปยังอากาศโดยรอบ โบลเวอร์จะเป่าลมไปยังคอยล์ทำความเย็นภายในเพื่อกระจายอากาศเย็นไปทั่วห้อง
ปั๊มความร้อน
เครื่องปั๊มความร้อนมักใช้ในฤดูหนาวที่อากาศหนาวเย็น หลักการทำงานของเครื่องปั๊มความร้อนคล้ายกับตู้เย็น ความแตกต่างคือ ตู้เย็นเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ทำความเย็นห้อง ในขณะที่เครื่องปั๊มความร้อนใช้ทำความร้อนห้อง ตู้เย็นทำงานโดยการดูดความร้อนจากห้อง (QL )และปล่อยออกสู่ภายนอก (QH ) ในขณะที่ เครื่องปั๊มความร้อนดูดความร้อนจากภายนอก (QL )และปล่อยเข้าสู่ห้อง (QH )ความร้อนที่เพิ่มเข้ามาทำให้ห้องอุ่นขึ้น เมื่อถึงฤดูร้อน เครื่องปั๊มความร้อนสามารถกลับทิศทางการทำงานเพื่อใช้เป็นเครื่องปรับอากาศ (AC) ได้
