Почему наш холодильник охлаждает продукты? Достаточно знающий человек Вам ответит: да потому, что там циркулирует газ, хладагент. Вот он-то и охлаждает там все и вся, и пельмени, и яйца, и пиво, и сосиски, которые лежат по соседству с домашними котлетами.
Тогда можно задать совершенно неожиданный вопрос: а можно ли охлаждать в том же самом холодильнике чем-то другим? И вообще, как-то по другому? Может быть и можно, но сначала надо подобрать некое вещество вместо хладагента, и разобраться в его свойствах.
Тогда можно задать самый абсурдный вопрос, который можно только задать в истории человечества: а можно ли охлаждать, например, кошками или собаками, автомобилями или пароходами, жевательными резинками или женскими чулками?
Вот термодинамика на этот счет говорит нам о том, что при увеличении давления, неизбежно растет температура, а при уменьшении давления она падает. А вот чисто бытовое представление. Если у нас есть нагретая сковородка или чайник, то рано или поздно она, или он, остынут до комнатной температуры. Так воспользуемся этими законами природы.
Возьмем некоторое абстрактное вещество, которое, скажем, находится в нашей комнате. Затем герметично закроем его, и начнем сжимать. Т.е. создавать давление. Предположим, мы создали большое давление. По закону термодинамики вещество должно нагреться. Так ведь это и хорошо! Теперь нагретое вещество, находящееся под давлением в герметичной колбе, мы можем оставить в покое на некоторое время. Это вещество рано или поздно сравняется с температурой окружающей среды. У нас температура окружающей среды – это температура комнаты.
Теперь второй шаг, нам надо сбросить давление, и высвободить, так сказать, вещество обратно в пространство комнаты. И вот чудо, если, например, при давлении вещество нагрето примерно на 20 градусов выше комнатной температуры, то после выравнивания температур, и последующим за этим сбросом давления, вещество будет холоднее комнатной примерно на 20 градусов. Т.е. если изначально, температура в комнате была 24 градуса, то после всех манипуляций, температура вещества будет 4 градуса.
На сегодняшний век очень развитой техники, можно создать такое высокое давления, что герметично запертое вещество можно сначала сжать, потом остудить до какой-то температуры, а на последок, сбросить давление. Таким образом, вещество можно остужать очень близко к абсолютному нулю. Правда, для справедливости ради надо сказать, что очень близко к абсолютному нулю, вещество охлаждают несколько другими, но все же похожими методами. Некоторые соли при подаче на них электричества, структурируются таким образом, что их мельчайшие блоки формируются параллельно друг к другу. При этом они несколько нагреваются. Их остужают жидким гелием, сжиженным и охлажденным уже известным нам методом. Отметим, что при этом нам надо получить температуру чуть меньше, чем температура сжиженного гелия. Температура соли и гелия выравниваются. Затем отключают ток, блоки соли опять становятся беспорядочными в пространстве, и температура соли становится ниже сжиженного гелия. Теперь этой солью можно охлаждать нужные нам вещества и предметы, практически предельно к абсолютному нулю.
Так вот, вернемся к нашим барашкам. Охлаждать можно всем и вся. Только при высоких давлениях, кошка перестанет быть кошкой, собака – собакой. Для автомобилей и пароходов нужны огромные сооружения, чтобы они уместились и герметично удерживались. Про жевательные резинки и женские чулки все аналогично.
Сделаем вывод
Можно охлаждать действительно многим, но вот почему хладагент? Да потому, что его свойства наиболее оптимальны. Можно было бы охлаждать любыми газами, даже бесплатным воздухом. Но тогда бы нам потребовались более мощные компрессоры, а значит, это бы на прямую отразилось на расходах за электроэнергию.
И это, пожалуй, самый основной способ охлаждения, который используется во всех холодильниках, морозильниках, всех кондиционерах, которые стоят у нас в домах, в офисах, учреждениях и автомобилях.