Crear frío (y calor)
El proceso en el que se basa la refrigeración (ver también "QUÉ ES LA REFRIGERACIÓN"), debe entenderse como un enfriamiento del aire dentro de un espacio que contiene alimentos u otras cosas, obtenido gracias a la transferencia de energía desde el aire a otro fluido.
Es sabido que la transferencia de energía entre dos fluidos o cuerpos que entran en contacto es tanto mayor cuanto mayor es la diferencia de temperatura entre ellos. También se sabe que la cantidad de energía transferida es más significativa si uno de los fluidos tiene un cambio de estado.
Estado de los cuerpos
En la naturaleza las sustancias se pueden presentar en tres estados distintos: sólido, líquido y gaseoso, en base a las condiciones de temperatura y presión en las cuales se encuentran.
Lo que determina la diferencia de estado de las sustancias es la distancia relativa entre las moléculas y la consiguiente fuerza de cohesión. Cuando mayor es la distancia (gas) menor es la fuerza de cohesión.
Una sustancia que cambia a un estado de menor fuerza de cohesión necesita del ambiente externo mucha energía expresada por el denominado "calor latente" para romper los enlaces entre las moléculas. En caso contrario, cede energía gracias a la formación de enlaces más fuertes.
En el caso, por ejemplo, del paso de líquido a gas, llamado evaporación, la energía se extrae del ambiente circundante que, como consecuencia, se enfría.
La transmisión de energía se produce de tres formas distintas:
- radiación: transmisión de calor mediante ondas electromagnéticas;
- conducción: transmisión de calor por medio de cuerpos sólidos, las moléculas del cuerpo transmiten su energía térmica desde el punto caliente a todas las demás partes del cuerpo o de los cuerpos en contacto con este;
- convección: transmisión del calor típica de los fluidos (líquido o gas), las moléculas del fluido en estado de agitación térmica, migran a través del ambiente en el cual está el fluido, generando los denominados "movimientos convectivos".
En el diseño de aparatos para la refrigeración se aprovecha el proceso de evaporación de un fluido, el refrigerante.
Para poder hacer esto, durante más de un siglo se ha concebido, desarrollado y optimizado el denominado "circuito frigorífico por comprensión de vapor", un circuito cerrado que contiene refrigerante en movimiento gracias a un compresor, y capaz de evaporarse en un intercambiador de calor en contacto con el aire exterior. El aire una vez refrigerado fluye hacia el espacio de conservación de los alimentos.
La transmisión de energía se produce por lo tanto por medio de un fenómeno de conducción a través de los tubos de cobre que constituyen el intercambiador de calor entre el refrigerante en evaporación y el aire exterior, un fenómeno de convección del aire a menudo forzado por ventiladores hacia el espacio a refrigerar. Sobre cómo la presión y la temperatura juegan un papel fundamental en los procesos de refrigeración, ver "PRESIÓN Y TEMPERATURA".
