냉장고의 원리가 어떤 것인지 궁금합니다
냉장고 내부가 시원하게 유지될수 있는 이유가 어떤 원리인지 궁금합니다 어떴게 전기만으로 하루 종일 계속 시원하게 하는 그 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 이영준 과학전문가입니다.
냉장고 내부에는 냉매가스라는 물질이 채워져 있으며
냉매가스가 액화 기화를 반복하며
냉장고내부의 열을 빼앗아 가는 원리입니다
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.
냉장고의 주요 원리는 바로 냉매입니다. 냉매가 순환하면서 열을 뺏고 방출하기를 반복합니다.
그래서 보통 냉장고에는 컴프레서가 있고, 웨엘 하는 소리를 듣게 된답니다
냉장고 안의 액체 상태의 냉매가 팽창 밸브를 통과할 때 압력이 낮아집니다.
이때 증발기 안에서 기화되면서 열에너지를 흡수하게 되고, 냉장고와 냉동실의 온도가 낮아지게 됩니다.
즉 냉장고는 액체 냉매가 기체로 상태 변화할 때 액화열을 방출하여
주위의 온도를 낮아지게 하여 시원하게 유지 됩니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
기체를 압축하면, 그 안에 있던 기체 분자들의 운동에너지가 빼앗기면서 열로 바뀌게 되죠.
그 열을 팬으로 식힌 다음에 이 기체의 압축 상태를 갑자기 해제하면, 기체 분자들의 운동이
다시 활발해지면서, 주변의 열을 빼앗게 됩니다.
아래의 그림은 냉장고의 원리를 간단하게 나타낸 그림입니다.
냉매를 고압으로 압축하면 냉매의 운동 에너지가 열로 바뀌면서 고온 고압의 가스가 됩니다.
그리고 이 가스의 열을 응축기를 통해 밖으로 빼 내면, 이 가스는 고압의 액체로 변하게 되죠.
이렇게 압축된 상태로 운동 에너지를 빼앗긴 액체 냉매가 팽창 밸브를 거쳐 갑자기 팽창하면,
냉매 분자의 운동 이 다시 활발해지면서, 증발하며 주위의 열을 빼앗게 됩니다.
그럼, 저온 저압의 가스 형태로 돌아오게 되고, 이때, 주위 열을 빼앗아 냉매 가스에 공급하는
역할을 하는 부분이 바로 증발기입니다.
그럼, 주위의 열을 빼앗아 품은 냉매 가스가 다시 컴프레서로 되돌아오게 되는 것이죠..
안녕하세요. 김혜나 과학전문가입니다.
물질은 상태 변화 시에 열을 방출하거나 흡수합니다.
물의 경우 얼어서 얼음이 될 때는 열을 방출하고 자신의 온도가 낮아집니다
끓어서 수증기가 될 때는 열을 흡수하고 자신의 온도가 높아지죠. 정확히는 자신이 가지고 있는 에너지를 열의 형태로 발산, 흡수하는 것입니다.
냉장고 원리가 상태변화를 할 때 에너지의 이동과 관련이 있습니다.
1. 냉매
냉장고를 차갑게 유지시켜주는 물질의 정체입니다
물질마다 녹는 점, 끓는 점 등이 다른데요,
보통 냉장고는 냉매가 기체가 되었다가(증발) 액체로 바꾸는 것(액화)을 반복시키는 작업을 합니다.
2. 냉장의 순서
이러한 작업은 압축기에서 시작됩니다. 압축기에서 전동기를 가동하여 냉매를 압축시키는 작업을 합니다.
압력을 받은 냉매는 고온, 고압의 기체 상태가 됩니다. 그러면 응축기로 이동하게 되는데, 여기서 열을 발생시키면서 냉매는 액체로 변하게 됩니다.
액체로 상태가 변화할 때는 열을 방출하게 되는데요.이것 때문에 냉장고 뒷편이 뜨거운 것입니다 뒷편이나 아랫편에 응축기가 존재하거든요. 액체로 변한 냉매는 고압이라서 기체로 변하기 힘든 특징을 가지고 있습니다.
따라서 응축기에서 증발기로 이동할 때의 모세관에서는 압력을 낮춰주는 과정이 일어나고, 이 과정을 통해 저압 저온의 냉매가 증발기에 도착합니다.
증발기에서는 드디어 주변의 열을 흡수하며 냉매가 기체로 변하고 이로 인해서 냉장고 안을 시원하게 만들게 됩니다.
열을 흡수하여 온도가 높아진 기체 상태의 냉매는 다시 압축기로 돌아가서 이 과정을 다시 반복하게 됩니다.
압축기 → 응축기 → 모세관 → 증발기 → 압축기