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Calore e termodinamica

Il frigorifero

Una macchina frigorifera è una macchina termica in grado di prelevare una quantità di calore da una sorgente a bassa temperatura cedendone un'altra quantità a una sorgente a temperatura più alta, in modo da raffreddare ulteriormente una sorgente fredda. Questo è quanto accade nei normali frigoriferi domestici, nei quali la sorgente fredda è rappresentata dalla cella frigorifera e la sorgente calda dall'ambiente circostante.

Nel ciclo frigorifero una sostanza aeriforme viene compressa mediante un compressore e subisce un innalzamento di temperatura; quindi viene inviata a uno scambiatore di calore, che la riporta alla temperatura originaria senza variarne la pressione. In seguito viene fatta espandere in un ambiente a pressione minore e l'abbassamento di temperatura che ne consegue consente di sottrarre calore all'ambiente. In questa fase si ha l'effetto frigorifero desiderato. Il lavoro in un ciclo frigorifero è negativo e il ciclo, descritto nel piano p,V, è analogo a un ciclo di Otto percorso in senso antiorario. Un frigorifero per funzionare necessita quindi che venga fornito lavoro dall'esterno (il lavoro fatto dal compressore alimentato dall'energia elettrica).

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