come si crea il freddo?

Data la calura di questi giorni magari qualcuno si chiede come quella scatoletta bianca che ha in ufficio o a casa o che magari invidia tanto nella casa del vicino,può abbassare la temperatura riportando l'ambiente in cui si soggiorna a temperature più umane. allora spieghiamo come funziona questa genialata che ci fa venire un sorriso da ebete,almeno a me ,quando passo da una stanza da 33° a una a 22.
non metto disegni,ma se qualcuno/a vuole qualcosa di più esplicativo ne farò uno per l'occasione.
allora,quale è il principio di funzionamento in soldoni?
credo che a chiunque sia capitato di gonfiare la ruota della propria bicicletta,e dopo un po' di pompate vi sarete certo accorti che la pompa tende a scaldarsi e anche parecchio. questo è un fenomeno normalissimo ,l'aria ,ma più in generale il gas se viene compresso aumenta la sua pressione e questo significa che c'è la stessa quantità di gas ma in uno spazio più piccolo,di conseguenza gli urti a livello di atomi e molecole sono maggiori e il sistema reagisce aumentando il proprio stato energetico e quindi aumentando la sua temperatura . ecco da dove si sviluppa quel riscaldamento che noi sentiamo. se lasciamo il gas riespandersi esso tende a tornare alla configurazione iniziale quindi cerca di riassorbire il calore perso (avete capito dove voglio arrivare?). insomma come si sfrutta il fenomeno nel caso del cosidetto ciclo frigorifero? si prende un compressore e gli si fa comprimere il gas che naturalmente aumenta il suo stato termico quindi aumenta di temperatura. il gas cosi compresso viene fatto passare in un apparato che serve per fargli perdere il calore cosi accumulato chiamato scambiatore di calore (il radiatore o serpentina che vedete dietro al frigo) allora il gas continua ad avere sempre una pressione più alta ,ma adesso smaltito il calore è a temperatura più bassa,ok? perfetto! adesso ultimo passaggio e ci siamo! il gas viene fatto espandere ,cioè tramite una valvola viene fatto passare in un altro scambiatore di calore dove trova più spazio per muoversi, il gas subisce un abbassamento di pressione e per ritornare in equilibrio energetico cerca di riaquistare l'energia persa. questo causa un riassorbimento di calore da parte del gas. dove lo trova il calore da ciucciare il gas? lo assorbe dalle pareti dello scambiatore dove si trova (la serpentina all'interno del frigo) che a sua volta raffredda quindi, l'ambiente dove si trova tale scambiatore. ecco che abbiamo creato il freddo!
per il condizionatore è lo stesso, la cosidetta unità esterna è il compressore e scambiatore dove il gas viene compresso privato dell'energia in più (infatti dove c'è la ventola si sente sempre una bella zaffata d'aria calda) mentre l'unità interna assorbe il calore dall'ambiente che ci interessa tramite lo scambiatore-espansore del gas. insomma non facciamo altro che spostare il calore da un ambiente all'altro! se noi teniamo la finestra aperta l'effetto si annulla perchè tanto calore tiriamo fuori e tanto ne rientra (vabbè,questo si capisce).
e quanto consuma? il consumo non è elevatissimo perchè noi non "produciamo freddo" ma ci limitiamo a spostare l'energia termica ,ergo il lavoro che viene speso dal sistema ,perdite a parte , è solo quello del lavoro di compressione quindi l'energia elettrica che consuma il compressore per comprimere il nostro gas e l'eventuale sistema di raffreddamento forzato (la ventola).
si può fare anche il contrario con alcuni accorgimenti. se si usa una cosidetta pompa di calore(è una macchina che può invertire il suo funzionamento),possiamo assorbire il calore dall'esterno in inverno e portarlo all'interno della nostra stanza e il consumo è sempre quello dato dal lavoro per spostare questo calore (quindi il consumo è molto meno rispetto alle stufe elettriche tradizionali!!) capito che furbata? naturalmente non va' bene l'aria ma ci vogliono dei gas ad hoc come ad esempio il freon o gas simili che prestano meglio ai nostri scopi.
spero di essermi spiegato bene,se qualcosa non è chiaro,sempre sperando che l'argomento vi abbia interessato, sono a disposizione. sappiate che il mondo della tecnica riserva altre sorprese! addirittura ci sono dei sistemi frigoriferi o di condizionamento che producono freddo usando proprio il caldo!!!! affascinante vero?