Ironista kyllä, jääkaapit pitävät asiat kylmänä lämmön luonteen vuoksi. Termodynamiikan toisessa laissa todetaan, että jos kylmä esine asetetaan kuuman esineen viereen, kylmä esine lämpenee ja kuuma esine jäähtyy. Jääkaappi ei jäähdytä esineitä alentamalla niiden alkuperäisiä lämpötiloja. sen sijaan kylmäaineksi kutsuttu höyrystyvä kaasu vetää lämpöä pois ja jättää ympäröivän alueen paljon kylmemmäksi. Sekä jääkaapit että ilmastointilaitteet toimivat jäähdytyksen periaatteella.
Jääkaappi koostuu kahdesta säilytyslokerosta – toinen pakastetuille ja toinen jäähdytystä vaativille, mutta ei pakastaville. Näitä osastoja ympäröi sarja lämmönvaihtoputkia. Jääkaapin pohjan lähellä on raskasmetallilaite, jota kutsutaan kompressoriksi. Kompressori saa virtansa sähkömoottorista. Lisää lämmönvaihtoputkia on kierretty jääkaapin taakse. Koko järjestelmän läpi kulkee puhdasta ammoniakkia, joka haihtuu -27 celsiusasteessa (-32 celsiusastetta). Tämä järjestelmä on suljettu, mikä tarkoittaa, että mitään ei menetetä tai lisätä sen käytön aikana. Koska nestemäinen ammoniakki on voimakas kemikaali, vuotava jääkaappi on korjattava tai vaihdettava välittömästi.
Jäähdytysprosessi alkaa kompressorilla. Ammoniakkikaasua puristetaan, kunnes se tulee erittäin kuumaksi lisääntyneestä paineesta. Tämä lämmitetty kaasu virtaa jääkaapin takana olevien käämien läpi, jolloin ylimääräinen lämpö pääsee vapautumaan ympäröivään ilmaan. Siksi käyttäjät tuntevat joskus lämpimän ilman kiertävän jääkaapin ympärillä. Lopulta ammoniakki jäähtyy siihen pisteeseen, jossa siitä tulee nestettä. Tämä ammoniakin nestemäinen muoto pakotetaan sitten paisuntaventtiiliksi kutsutun laitteen läpi. Pohjimmiltaan paisuntaventtiilissä on niin pieni aukko, että nestemäinen ammoniakki muuttuu erittäin kylmäksi, nopeasti liikkuvaksi sumuksi, joka haihtuu kulkiessaan pakastimen kelojen läpi. Koska tämä haihtuminen tapahtuu -27 celsiusasteessa (-32 celsiusastetta), ammoniakki imee lämpöä ympäröivältä alueelta. Tämä on voimassa oleva termodynamiikan toinen laki. Kylmä materiaali, kuten haihtuva ammoniakkikaasu, ottaa yleensä lämpöä lämpimämmistä materiaaleista, kuten jääpala -astian vedestä.
Kun haihtuva ammoniakkikaasu imee enemmän lämpöä, sen lämpötila nousee. Jääkaapin alaosaa ympäröivät kelat eivät ole yhtä kompakteja. Viileä ammoniakki vetää edelleen lämpöä jääkaapin lämpimistä esineistä, mutta ei niin paljon kuin pakastinosa. Ammoniakkikaasu vedetään takaisin kompressoriin, jossa koko paineistus-, jäähdytys- ja haihdutusjakso alkaa uudestaan.
Toivomme, ettet unohda kaikkea tätä seuraavalla kerralla, kun nautit kylmän lasillisen limonadia.