‏الثلاجة (البراد) The Refrigerator

‏يمكن اعتبار الثلاجة الة حرارية ، ولكنها تعمل باتجاه معاكس اذ انها تأخذ الحرارة من مصدر درجة حرارته منخفضة ، ويلزم لذلك أن يبذل ضاغط الثلاثة شغلا ، ثم يقذف بالمجموع (أي مجموع الحرارة والشغل) عند درجة حرارة مرتفعة . والشكل (1) يوضح ذلك . إذا أخذنا الثلاجة المنزلية بعين الاعتبار فإن (Q₁) تمثل الحرارة المأخوذة منها بواسطة أنابيب التبريد الملتفة داخل فريزر الثلاجة . أما (W) ، فيمثل الشغل الذي يقوم به محرك الثلاجة ، و (Q₂) يمثل الحرارة المعطاة لأنابيب التبريد الخارجية ، وبذلك تنتقل هذه الحرارة إلى الوسط الخارجي (الهواء أو الماء الجاري) . وحسب قانون الديناميكا الحرارية الأول نحصل على :

الشكل (1)

ومن وجهة نظر اقتصادية ، تعتبر أفضل دورة تبريد هي الدورة التي تخلص الثلاجة من أكبر كمية من الحرارة Q بأقل قدر ممكن من الشغل المبذول (W) وبذلك يمكن تعريف معامل الاداء (وليس فعالية الآلية) للثلاجة على النحو :

…………(1) 

الشكل (2‏)

ويمكن أن تمثل مبادئ دورة التبريد الشائعة بالشكل (2‏) فالضاغط (A) . يزود الثلاجة بالغاز وهو (CCL₂F₃) او (NH₃) أو غيرهما عند ضغط عال ، ودرجة حرارة عالية الى الأنابيب الملتفة . وتؤخذ الحرارة من الغاز في ((B بواسطة الماء او الهواء . ويبقى مع ذلك ذا ضغط عال ثم يمر الغاز من صمام التمدد (C) ويخرج منه ، وهو مزيج من سائل وبخار عند درجة حرارة منخفضة . وفي الأنابيب (D) ، يتم تحويل ما تبقى من سائل الى بخار بفعل حرارة الوسط المحيط بهذه الأنابيب . وفي الثلاجة المنزلية ، تكون الأنابيب (D) في الفريزر (قسم الجليد) ، وبذلك تعمل على تبريد الثلاجة . أما في أجهزة التبريد الكبيرة فإن هذه الأنابيب تكون عادة مغمورة في خزان ماء مالح ، ليبرد هذا الماء ، ليرسل بعد ذلك الى غرفة التبريد .

‏والجدير بالذكر أن معامل الأداء للثلاجة يتراوح بين (2‏) و (6‏) ، وبالخبرة نفهم أن ، من المستحيل نقل الحرارة من مستودع ذي درجة حرارة منخفضة الى مستودع ذي درجة حرارة مرتفعة دون بذل شغل . أي ان قانون الديناميكا الحرارية الثاني فيما يتعلق بالثلاجة يكون على النحو التالي :

‏ومن المستحيل أن نبني ثلاجة تعمل في دورة يقتصر عملها على نقل الحرارة من وسط بارد الى وساخن .