આ બ્લોગ પોસ્ટમાં, આપણે આપણા રેફ્રિજરેટર્સ વિશે જે બાબતોને આપણે સામાન્ય માનીએ છીએ તેના પાછળના વિજ્ઞાન પર એક નજર નાખીશું.
સમસ્યાનો ઉકેલ લાવવા માટે પૂરતા ઓછા તાપમાને ખોરાકને બીજી જગ્યાએ ખસેડવાની વાત સરળ લાગે છે. જોકે, સામાન્ય ઘરમાં, શિયાળો ન હોય ત્યાં સુધી, રેફ્રિજરેટર જેટલું જ તાપમાન જાળવી શકે તેવી જગ્યા શોધવી લગભગ અશક્ય છે. તેથી, જ્યારે આવું થાય છે, ત્યારે રેફ્રિજરેટરને ઠીક કરવા સિવાય તમે કંઈ કરી શકતા નથી. આ તે સમય છે જ્યારે આપણને ખ્યાલ આવે છે કે રેફ્રિજરેટર કેટલી કિંમતી શોધ છે જેને આપણે દરરોજ હળવાશથી લઈએ છીએ.
તો શા માટે તમારા રેફ્રિજરેટરના સમાન તાપમાન સાથે સ્થળ શોધવાનું સરળ નથી? ઘણા લોકો અનુભવથી જાણે છે કે તાપમાન વધારવું તેના કરતાં ઓછું કરવું મુશ્કેલ છે. જ્યારે તાપમાન વધારવું એ કાગળના ટુકડાને આગ પર પ્રગટાવવા જેટલું સરળ છે, તેને ઓછું કરવું એટલું સરળ નથી. આને થર્મોડાયનેમિક્સના બીજા નિયમ દ્વારા સમજાવી શકાય છે. થર્મોડાયનેમિક્સના બીજા નિયમ અનુસાર, એક અલગ પ્રણાલીમાં, કુલ એન્ટ્રોપી હંમેશા વધતી અથવા સતત હોય છે અને ક્યારેય ઘટતી નથી. આને ઉર્જા સ્થાનાંતરણની દિશાસૂચકતા તરીકે અર્થઘટન કરી શકાય છે, જેનો અર્થ છે કે ગરમીનું ઊંચાથી નીચા તાપમાને જવું સ્વાભાવિક છે, પરંતુ તેનાથી ઊલટું નહીં. આ કારણોસર, માનવીઓ લાંબા સમયથી ગરમી ઉત્પન્ન કરવા માટે અગ્નિનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છે, પરંતુ તાજેતરમાં જ અમે રેફ્રિજરેટર્સ જેવી ઠંડક તકનીકોનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું છે. તેથી, રેફ્રિજરેટર્સ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને તેઓ અંદરનું તાપમાન કેવી રીતે ઘટાડે છે?
રેફ્રિજરેટર એ એક ઉપકરણ છે જે રોજિંદા જીવનના સામાન્ય ઓરડાના તાપમાન કરતાં એકથી બે ડિગ્રી સેલ્સિયસ ઓછું તાપમાન જાળવી રાખે છે. આ કરવા માટે, રેફ્રિજરેટરની અંદરના તાપમાનને ઓછું કરવા અને તેને જાળવી રાખવા માટે તેને અંદરથી બહાર સુધી ગરમી લેવી પડે છે. જો કે, માત્ર એકવાર ગરમી દૂર કરવી તે પૂરતું નથી. જલદી અંદરનું તાપમાન બહારથી ઓછું થાય છે, બહારની ગરમી રેફ્રિજરેટરમાં પાછી ટ્રાન્સફર થાય છે, જેના કારણે તાપમાન વધે છે. તેથી, રેફ્રિજરેટરે સતત ગરમીને અંદરથી બહાર સુધી સ્થાનાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયાને પુનરાવર્તિત કરવી જોઈએ. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, રેફ્રિજરેટર એ એક ઉપકરણ છે જે ગરમીને સ્થાનાંતરિત કરીને તેના આંતરિક તાપમાનને જાળવી રાખે છે.
આ પ્રક્રિયાને સમજવા માટે, આપણે રેફ્રિજરેટરની રચના જોવાની જરૂર છે. રેફ્રિજરેટરમાં કોમ્પ્રેસર, કન્ડેન્સર, કેશિલરી ટ્યુબ અને બાષ્પીભવક હોય છે, તે બધામાં રેફ્રિજરન્ટ નામનો પદાર્થ હોય છે. રેફ્રિજરેટર એ એક પદાર્થ છે જે રેફ્રિજરેટરની અંદરથી બહાર સુધી ગરમીના પરિવહન માટે જવાબદાર છે. જ્યારે પરસેવો અથવા પાણી બાષ્પીભવન થાય છે, ત્યારે તે તમારી ત્વચામાંથી ગરમી દૂર કરે છે, જે એક પ્રકારનું રેફ્રિજન્ટ પણ છે. તમારા રેફ્રિજરેટરમાં રેફ્રિજરેટર આ રીતે ફરે છે, ગરમીને અંદરથી બહાર ખસેડે છે. હવે, ચાલો પ્રક્રિયાના દરેક પગલા પર એક નજર કરીએ
કોમ્પ્રેસર એ એક ઉપકરણ છે જે વાયુયુક્ત રેફ્રિજન્ટ પર દબાણ લાવીને રેફ્રિજન્ટને પરિભ્રમણ કરે છે. જો રેફ્રિજન્ટ લોહી છે, તો કોમ્પ્રેસર હૃદય છે. કોમ્પ્રેસરને રેફ્રિજન્ટ પર દબાણ લાવવા માટે શક્તિની જરૂર હોય છે, તેથી જ આપણા રેફ્રિજરેટર્સ વીજળીનો ઉપયોગ કરે છે. કોમ્પ્રેસરના દબાણ હેઠળ, રેફ્રિજન્ટ તાપમાનમાં વધારો કરે છે અને ખૂબ સંકુચિત બને છે. આ સંકુચિત રેફ્રિજન્ટ કન્ડેન્સરમાં જાય છે, જ્યાં તે રેફ્રિજરેટરની અંદર પરિભ્રમણ કરે છે.
રેફ્રિજન્ટ કન્ડેન્સરમાં જાય છે, જ્યાં તે ગેસમાંથી પ્રવાહીમાં ઘનીકરણ થાય છે. કન્ડેન્સર રેફ્રિજરેટરની બહારની બાજુએ હોય છે, જ્યાં સંકુચિત, ગરમ રેફ્રિજન્ટ બહારના તાપમાન કરતાં વધુ ગરમ હોય છે. જેમ જેમ રેફ્રિજન્ટ કન્ડેન્સરમાંથી પસાર થાય છે તેમ, ગરમી રેફ્રિજન્ટમાંથી બહારની તરફ ટ્રાન્સફર થાય છે, અને રેફ્રિજન્ટ ગરમી ગુમાવે છે અને પ્રવાહીમાં ફેરવાય છે. આ કારણે આપણે રેફ્રિજરેટરની બહારની બાજુએ હૂંફ અનુભવીએ છીએ.
કન્ડેન્સરમાંથી પસાર થયા પછી, રેફ્રિજન્ટ રુધિરકેશિકાઓમાંથી પસાર થાય છે. રુધિરકેશિકાઓ પાતળી નળીઓથી બનેલી હોય છે, જ્યાં રેફ્રિજન્ટ ઓછા દબાણને આધિન હોય છે. આ પ્રક્રિયામાં, રેફ્રિજન્ટનું તાપમાન પણ ઘટે છે. રુધિરકેશિકાઓમાંથી પસાર થતાં રેફ્રિજન્ટનો વેગ વધે છે, જે બર્નૌલીના સિદ્ધાંત દ્વારા સમજાવી શકાય છે. જેમ જેમ પ્રવાહીનો વેગ વધે છે તેમ તેમ દબાણ ઘટે છે, જેના કારણે રેફ્રિજન્ટ રુધિરકેશિકામાંથી પસાર થતાં નીચા-તાપમાન, ઓછા દબાણવાળા પ્રવાહીમાં ફેરવાય છે.
રુધિરકેશિકાઓમાંથી પસાર થયા પછી, રેફ્રિજન્ટ બાષ્પીભવક તરફ જાય છે. આ સમયે, રેફ્રિજરેટર રેફ્રિજરેટરની અંદરના તાપમાન કરતાં ઠંડુ હોય છે, અને તે અંદરથી ગરમીને શોષી લે છે. ગરમીને શોષી લીધા પછી, રેફ્રિજન્ટ પાછું ગેસમાં ફેરવાય છે અને આંતરિક તાપમાનમાં ઘટાડો થાય છે. રેફ્રિજરેટર કોમ્પ્રેસર પર પાછા ફરે છે અને રેફ્રિજરેટરની અંદર તાપમાન જાળવી રાખીને સમાન પ્રક્રિયાને પુનરાવર્તિત કરે છે.
અત્યાર સુધી, અમે જોયું છે કે રેફ્રિજરેટર કેવી રીતે કામ કરે છે, તેની આંતરિક રચના અને દરેક ઘટકની ભૂમિકા. તમે જોઈ શકો છો કે રેફ્રિજરેટરની અંદરનું તાપમાન ઓછું રાખવું એ તમે વિચારી શકો તે કરતાં વધુ જટિલ અને વૈજ્ઞાનિક પ્રક્રિયા છે. આ તે ક્ષણ છે જ્યારે આપણે સમજીએ છીએ કે રેફ્રિજરેટર જે આપણે દરરોજ સ્વીકારીએ છીએ તે ખરેખર એક તેજસ્વી શોધ છે જે એન્જિનિયરો દ્વારા સંશોધન અને પ્રયોગોનું પરિણામ હતું. આગલી વખતે જ્યારે તમે તમારા રેફ્રિજરેટરનો દરવાજો ખોલો છો, ત્યારે તે લોકોનો આભાર માનવો એક સારો વિચાર છે જેમણે તેમની સખત મહેનત માટે તેને બનાવ્યું છે.
