Heladera electrica

Los principios del funcionamiento de la heladera

El funcionamiento de la heladera se basa en las siguientes propiedades físicas, que permiten generar frío:

1. El calor se transfiere de un cuerpo caliente a uno frío Para calentar un material debemos acercarlo a una fuente caliente, que se encuentra a mayor temperatura. ¿Por qué ocurre esto? La transferencia de calor es un flujo de energía. Cuando se transmite calor entre dos cuerpos, uno pierde energía y el otro la gana. El cuerpo que pierde calor disminuye su temperatura o cambia de estado (por ejemplo, pasa de gas a líquido o de líquido a sólido). Cuando dos cuerpos a distinta temperatura se ponen en contacto, el calor es transferido del más caliente al más frío. De esta manera, la temperatura de ambos tiende a igualarse.
   
2. Los gases muy comprimidos se condensan Seguramente conocen los encendedores de plástico transparente y vieron que contienen un líquido. Esos encendedores queman un gas semejante al que arde en la cocina. Pero ¿dónde está ese gas? El gas está condensado, es decir, se encuentra en estado líquido, encerrado a alta presión (comprimido) dentro del encendedor. Cuando se comprime un gas, el volumen que ocupa se reduce (sus moléculas se acercan entre sí) y su presión aumenta. Al llegar a una presión suficientemente elevada (volumen muy pequeño), las moléculas se acercan lo suficiente como para atraerse entre sí y formar el líquido.
   
3. La evaporación quita calor Cuando salimos de la ducha o de la pileta, sentimos frío. ¿Por qué? El agua, al evaporarse, toma calor, es decir que cuando el agua se transforma en vapor le quita calor al cuerpo y por eso sentimos frío. Lo mismo pasa si nos ponemos alcohol o acetona sobre la piel; el líquido se evapora más rápidamente que el agua, y al quitar más rápido el calor de la piel sentimos más frío.
   La compresión calienta, la expansión enfría
   Cuando inflamos la rueda de una bicicleta, notamos que el tubo del inflador se calienta. ¿Por qué ocurre esto?
4. Cuando un gas se comprime, aumenta su temperatura (se calienta); y cuando se expande (aumenta su volumen), su temperatura disminuye (se enfría).

• Al inflar la rueda, empujamos con un émbolo el aire contenido dentro d el tubo del inflador (le entregamos energía en forma de trabajo).

• Al comprimirse, el aire aumenta su temperatura, le transfiere calor al tubo del inflador (que se encontraba a menor temperatura) y hace que éste se caliente.

El proceso cíclico de enfriamiento

El enfriamiento se produce mediante un proceso cíclico en el cual un gas, como los gases CFC o clorofluorocarbonados, circula por un tubo que recorre las partes interna y externa de la heladera intercambiando calor. Los pasos del proceso para producir el enfriamiento son los siguientes.

• Se comprime el gas en una parte de su recorrido que se encuentra en el exterior de la heladera (el compresor). Entonces aumenta su temperatura (la compresión calienta).
• Se permite que el gas comprimido y caliente se enfríe (en el condensador) liberando calor al ambiente ( el calor se transfiere de un cuerpo caliente a uno frío).
• Al enfriarse, el gas comprimido se transforma en líquido (los gases muy comprimidos se condensan) y libera más calor al ambiente (cuando un gas se hace líquido libera calor).
• El líquido pasa por un tubo muy delgado (capilar) que impide su expansión, al sector que se encuentra dentro de la heladera.
• El líquido pasa a un tubo más grueso (evaporador), en la parte interior, que permite que el líquido se evapore y que el gas formado se expanda. Estos procesos quitan calor del interior de la heladera (la evaporación quita calor, la expansión enfría).
• Al perder calor, el interior de la heladera se enfría (el cuerpo que pierde calor disminuye su temperatura).
• El gas pasa al exterior de la heladera donde vuelve a ser comprimido y todo el proceso se vuelve a repetir.

Las partes de una heladera

Las principales partes de una heladera, donde ocurren estos procesos, son las siguientes. Motor: toma energía de la instalación eléctrica e impulsa el compresor. Compresor: es impulsado por el motor y comprime el gas de la tubería, calentándolo. Condensador: parte de la tubería donde se enfría el gas recién comprimido, que entonces se condensa. Está en el exterior de la heladera y libera calor al ambiente. Capilar: tubo que deja pasar poco a poco el gas licuado. Se lo llama así porque es muy delgado; un tubo grueso dejaría pasar el gas sin resistencia e impediría la compresión. Evaporador: tubo sinuoso que está en contacto con lo que llamamos el congelador de la heladera. En este tubo se evapora el gas previamente licuado y así se enfría el interior de la heladera. El evaporador y el congelador se ubican arriba para que el aire frío, más denso, baje por su propio peso y reemplace el aire más caliente; que sube. Si el congelador estuviera abajo, el frío llegaría arriba con mayor dificultad. Termostato (vulgarmente, "el automático"): mecanismo automático que interrumpe la corriente eléctrica cuando la temperatura es suficientemente baja, y pone a andar nuevamente el motor cuando sube la temperatura. Unidad sellada (conocida como la "bocha"): recipiente hermético donde están ubicados el motor y el compresor. Esta disposición, incorporada hacia 1950, reduce el riesgo de las fugas de gas.