Vì sao tủ lạnh có thể làm lạnh ?

Khi em bật nút nồi nấu cơm (rice cooker) hay máy nướng bánh (toaster), em thấy có hơi nóng; vậy khi em gắn điện vào tủ lạnh, em có thấy hơi lạnh không? Dĩ nhiên là có, vì các nhà chế tạo tủ lạnh đã áp dụng 2 nguyên tắc khoa học sau đây:

Nguyên tắc thứ nhất là khi chất lỏng bốc hơi, nó sẽ thu hút hơi nhiệt chung quanh; và khi chất lỏng đổi biến thành hơi nhiệt, nó cần có năng lượng để duy trì sự thay đổi này.

Nguyên tắc thứ hai là chất lỏng bốc hơi ở một nhiệt độ thấp hơn khi áp suất xuống thấp.

Bất cứ một chất lỏng nào bốc hơi ở nhiệt độ thấp đều có thể trở thành chất khí (gas) lạnh. Chất lỏng có thể luân phiên được bốc hơi trở thành chất khí rồi trở lại trạng thái chất lỏng bằng cách cho nó luân chuyển qua các ống dẫn trong đó áp suất được hạ xuống. Phần lớn chất lỏng gây lạnh được dùng trong các tủ lạnh trong nhà là chất nhân tạo CFCs (Chloro-Fluoro-Carbons).
Những ống dẫn bên trong tủ lạnh rất lớn, do đó khi áp suất được hạ xuống và làm chất gây lạnh bốc hơi, tác dụng này khiến ống trở nên rất lạnh và nhiệt của những thức ăn chứa ở trong tủ lạnh bị hút ra. Một bộ phận trong tủ lạnh hút hơi lạnh từ các ống, cô đọng hơi lạnh lại khiến nó nóng lên, rồi mang nó ra các ống nằm ngoài sau tủ lạnh. Không khí chung quanh những ống này lấy đi hơi nhiệt và khiến chất khí này đông lại thành chất lỏng trong một áp suất cao. Sau đó, một đường ống rất nhỏ đưa chất lỏng với áp suất cao này trở lại các ống dẫn lớn bên trong tủ lạnh, và một lần nữa bốc hơi và đi qua chu kỳ như đã mô tả ở trên.

Người đầu tiên khám phá chất gây lạnh là ông James Harrison, một cư dân người Tô Cách Lan đến Úc Đại Lợi. Chất gây lạnh mà ông đã khám phá ra là Ether. Ý tưởng mới lạ này đã giúp chiếc tàu SS Strathleven mang thịt và thực phẫm từ Luân Đôn tới Úc châu trong chuyến hải trình dài hơn hai tháng vào năm 1880.