Современные люди привыкли пользоваться благами цивилизации, не особенно задумываясь над внутренним устройством окружающей техники. Философский принцип «черного ящика» - нажал на нужную кнопку и получил известный результат, причем без знания процессов, происходящих внутри того или иного прибора – стал основополагающим для нашего образа жизни. Самые сложные, нетривиальные и даже гениальные научные решения воплощаются в удобные и функциональные формы бытовой и развлекательной техники, освоение которой доступно любому. Но быть простым пользователем, не имеющим ни малейшего представления о принципах работы того же холодильника, нравится не всем. Холодильник устроен действительно интересно и оригинально, а потому познакомиться с физическими основами его способности «вырабатывать холод» будет полезно каждому.
В основе общего принципа устройства любой холодильной техники лежит один из важнейших разделов физики – термодинамика. Еще в шестнадцатом веке ученые стали обращать пристальное внимание на связь давления, теплоты, работы и энергии. Выяснилось, что теплота – это внутренняя энергия молекул вещества или, проще говоря, скорость, с которой движутся эти молекулы. А холод, таким образом, трактуется как низкая скорость движения молекул, обусловленная небольшой кинетической энергией этих частиц. Термодинамика установила, что работу можно превратить в теплоту, а теплоту – в работу. Это было интуитивно понятно и раньше, но только после точного формульного обоснования термодинамических законов стало возможно конструировать точные тепловые машины, к которым относятся и холодильники. Будучи обыкновенной тепловой машиной, холодильник не «создает холод», а передает, «перекачивает» теплоту от одного тела (воздуха внутри холодильника) к другому (воздуху вне холодильника).