냉장고는 내부의 열을 외부로 이동시켜 내부 온도를 낮추는데요. 냉장고의 냉각 과정에서 사용되는 냉매의 역할과 상태 변화를 설명해 주세요~

Question

안녕하세요~

냉장고는 내부의 열을 외부로 이동시켜 내부 온도를 낮추는데요. 냉장고의 냉각 과정에서 사용되는 냉매의 역할과 상태 변화를 설명해 주세요~

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

냉장고의 냉각 과정은 냉매가 순환하면서 상태를 바꾸는 데서 이루어집니다. 냉매는 내부의 열을 흡수해 외부로 내보내는 역할을 하며, 이 과정에서 기체와 액체 상태를 반복적으로 변화합니다.

먼저 압축기에서 냉매는 저온·저압의 기체로 들어와 압축되어 고온, 고압의 기체가 됩니다. 이렇게 뜨거워진 냉매는 응축기로 이동해 외부 공기와 열을 교환하면서 열을 방출하고, 액체로 응축됩니다. 이후 액체 냉매는 팽창밸브를 지나면서 압력이 급격히 낮아져 저온, 저압의 액체가 됩니다.

이 상태의 냉매가 증발기로 들어가면 냉장고 내부의 열을 흡수하면서 기체로 증발합니다. 이 증발 과정에서 내부 공간의 온도가 낮아지며 우리가 기대하는 냉장 효과가 나타납니다. 다시 압축기로 돌아간 냉매는 같은 과정을 반복하며 냉장고 내부를 지속적으로 차갑게 유지합니다.

즉, 냉매는 압축에서 응축에서 팽창, 증발의 순환을 통해 내부 열을 외부로 옮기며, 상태 변화를 이용해 효율적으로 냉각을 실현하는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요.

냉장고의 냉각 원리는 내부의 열을 바깥으로 이동시키는 것인데요, 이때 냉매는 비교적 낮은 온도에서도 쉽게 증발하여 액체에서 기체로 변하고, 다시 쉽게 응축하여 기체에서 액체가 되는 과정에서 열을 운반하는 역할을 합니다. 냉매는 증발기라는 부분에서 낮은 압력 상태의 액체로 존재하며 이때 냉매는 냉장고 내부에서 열을 흡수하면서 빠르게 기체로 증발하는데요 이때 액체가 기체로 변할 때는 많은 에너지를 필요로 하는데, 이 에너지를 주변에서 빼앗아 오기 때문에 내부 온도가 낮아지게 됩니다. 이 과정은 증발에 해당합니다. 기체가 된 냉매는 압축기로 이동하여 강하게 압축되고 압력과 온도가 함께 상승하여 뜨거운 고압 기체 상태가 됩니다. 그 다음 이 기체는 냉장고 뒷면에 있는 응축기로 이동합니다. 응축기에서는 높은 온도의 냉매가 외부 공기와 열을 교환하면서 열을 밖으로 방출하고 다시 액체로 변하는데요 이는 냉매가 가지고 있던 열을 외부로 내보내는 단계입니다. 이 과정은 응축에 해당합니다.

이후 냉매는 팽창밸브를 지나면서 압력이 갑자기 낮아지는데요 압력이 떨어지면 온도도 급격히 낮아져 다시 차가운 액체 상태가 되고, 다시 증발기로 들어가 같은 과정을 반복하는 것입니다. 감사합니다.

Answer 3

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

냉장고의 냉매는 액체와 기체 상태를 오가면서 냉매로써 역할을 하게 됩니다.

액체가 기체가 될때 주변의 열을 흡수하는 흡열 반응인데요 이때 냉장고의 내부를 차갑게 유지합니다.

기체가 된 냉매는 냉장고 뒤의 콤프레셔로 이동하는데 기체를 압축하게 되면 부피가 줄어 온도가 올라가게 되는데요 이때 외부로 고온의 열을 빼앗기면서 기체는 발열 반응을 하며 다시 액체 상태로 변합니다.

그러면 다시 첫번째의 단계로 가서 액체상태에서 기체상태가 되는 흡열 반응을 통해 주변의 열을 식히면서 냉장고의 역할을 하게 됩니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)