Réfrigérateur
Un réfrigérateur (souvent appelé frigidaire, mais en fait c'est une marque, ou en abrégé frigo) est un objet qui se trouve en général dans la cuisine. Le réfrigérateur permet de conserver au frais de la nourriture entre 2 °C et 8 °C (par exemple de la viande, du poisson, du lait, des légumes, des œufs...). C'est un appareil électro-ménager. L'origine du mot vient de la réfrigération issus du latin frigus : froid.
Comment fonctionnent les réfrigérateurs ?
Le fonctionnement d'un réfrigérateur repose sur les échanges de chaleur.
Un réfrigérateur fonctionne de façon identique au froid ressenti après une baignade dans un air sec comme le mistral par évaporation des gouttes d'eau sur la peau qui refroidit pour fournir ou rendre la chaleur d'évaporation qui a été nécessaire pour évaporer les gouttes d'eau. On peut refroidir de 10°C si l'air est bien sec.
Le mécanisme physique thermodynamique essentiel qui échauffe ou refroidit un fluide ou gaz comme de l'eau par exemple, (ou autre fluide réfrigérant comme ammoniac, fréons, butane utilisés dans les réfrigérateurs ), est l'évaporation de l'eau par aspiration à basse pression qui refroidit en reprenant la chaleur d'évaporation fournie avant pour évaporer en vapeur.
Dans un réfrigérateur on cycle le fluide réfrigérant comme pour de l'eau en comprimant avec un compresseur ( bruyant entendu dans le réfrigérateur ). En sens inverse la condensation de la vapeur d'eau en gouttes d'eau de pluie par exemple, chauffe, car elle libère cette chaleur fournie avant, qui donne alors une eau plus chaude qu'avant dans la même vapeur humide à la même pression.
En condensant la vapeur d'eau en liquide eau on récupère ainsi la chaleur de vaporisation qui a servi à évaporer l'eau par exemple en chauffant cette eau sur un réchaud.
Derrière un réfrigérateur la grille de derrière chauffe en fournissant dehors cette chaleur de condensation qui a servi à refroidir sous forme de chaleur de condensation l'intérieur du réfrigérateur. Il faut bien laisser refroidir cette grille avec plein d'air, sinon le réfrigérateur ne refroidit plus du tout ou dépense trop d'énergie électrique..
Cette énergie d'évaporation est la même que celle fournie sur une cuisinière pour évaporer l'eau dans une casserole en sens inverse.
Un compresseur sert à faire tourner le fluide en cycle, liquide puis vapeur, puis de nouveau liquide, répété sans cesse. en fournissant l'énergie mécanique nécessaire .
Ce même mécanisme sert à réaliser des réfrigérateurs, des climatiseurs et des pompes à chaleur avec divers fluides autres que de l'eau, comme fréon, butane, etc..
Avec le phénomène inverse de condensation de vapeur d'eau libérant la chaleur prise pour évaporer, pour la météo sur terre on peut ainsi en passant d'un air très humide à l'air bien sec du Fôhn gagner 10°C en plus, l'opposé de l'évaporation.
Les chaleurs d'évaporation et de condensation sont essentielles au climat de la terre, vraie pompe à chaleur qui réchauffe la terre d'environ 18°C au dessus de la valeur sans cet effet, en plus de l'effet de serre dans un bilan complexe avec le cycle de l'eau et des rayonnements. (voir cnrs :Température moyenne à la surface de la Terre et effet de serre )
Le Fôhn est une pompe à chaleur spontanée de la nature, similaire à un réfrigérateur monté à l'envers !
Il y a un tuyau qui passe à l'intérieur et à l'extérieur du frigidaire et dans lequel circule un fluide (un liquide). Le fluide effectue un cycle passant successivement de l'état d'un liquide au point d'ébullition à l'état de vapeur. Lors de ces changements de phase, il y a des échanges de chaleur avec l'intérieur du réfrigérateur ou avec l'extérieur.
- Lorsque le fluide passe à l'extérieur, il est sous forme de vapeur ; il est alors comprimé. La vapeur surchauffée doit céder de la chaleur à l'extérieur pour se refroidir et passer à l'état liquide. C'est la raison pour laquelle l'arrière d'un réfrigérateur est chaud.
- Lorsque le fluide rentre à l'intérieur, il est sous forme de liquide ; il est alors détendu ce qui force son évaporation. La vapeur froide doit prendre de la chaleur à l'intérieur pour élever sa température. C'est la raison pour laquelle l'intérieur d'un réfrigérateur tend à se refroidir.
Qui a inventé le réfrigérateur ?
En 1850, le français Ferdinand Carré crée le réfrigérateur à l'eau et à l’ammoniac. Ferdinand Carré est un inventeur / ingénieur, il naît le 11 mars 1824 à Moislains. Il meurt le 11 janvier 1900 à Pommeuse.
En quoi le réfrigérateur représente une avancée, un intérêt ?
Le frigo représente une avancée car cela permet de faire moins de gaspillage, moins de perte d’argent. A l'époque, l'argent était dur à gagner, cela a permis de faire des économies très importantes. Il est apparu après le wagon frigorifique et autres grands compartiments créant du froid ou même de la chaleur. On peut dire que cette invention a en quelque sorte révolutionner le monde alimentaire.
 Le savais-tu ? | ||
| Quand le réfrigérateur devient radiateur ... | ||
En physique, un des principes fondateurs est le principe de conservation de l'énergie. Le réfrigérateur consomme de l'énergie électrique pour « produire du froid ». Cette énergie électrique est dissipée  sous forme de chaleur, le plus souvent par une grille derrière l'appareil. Si un réfrigérateur est laissé ouvert, la température de la pièce tend à augmenter : le réfrigérateur essaie de refroidir son intérieur, sans y arriver, et pour cela, il produit énormément de chaleur ! Il fonctionne alors comme un radiateur. | ||
Sources
