Les passionnés d’aventure qui choisissent de camper dans les dunes interminables du Sahara ont certainement compris l’importance cruciale d’avoir un réfrigérateur à portée de main. Même si cette scène peut paraître exotique et éloignée de notre quotidien, la vérité est que le réfrigérateur joue un rôle tout aussi vital dans notre vie de tous les jours.
Par exemple, dans notre cuisine, cet appareil indispensable nous permet de prolonger la durée de consommation de nos provisions alimentaires sur une semaine, plutôt que d’être contraints de les dévorer en seulement deux jours.
Alors, comment cet appareil moderne parvient-il à réaliser ce tour de magie thermique ?
Le concept de la pompe à chaleur
Si vous demandez à un passant comment fonctionne un réfrigérateur, il est probable qu’il vous réponde que l’appareil génère du froid.
Cependant, cette explication, bien que répandue, n’est pas tout à fait précise. Techniquement parlant, un réfrigérateur ne produit pas de froid, mais opère plutôt un transfert de chaleur de l’intérieur vers l’extérieur de son enceinte. Ce genre de système est reconnu dans le domaine de la thermodynamique sous le nom de pompe à chaleur.
Le rôle essentiel de conservation
Avant d’explorer les détails de cette mystérieuse machine, il est important de rappeler son rôle principal. Les aliments sont des matières organiques, par conséquent, ils sont vulnérables à l’attaque de micro-organismes tels que les bactéries et les champignons qui décomposent la matière organique (ou la font pourrir). La température à l’intérieur d’un réfrigérateur, qui se situe généralement entre 3 et 5 degrés, ralentit l’activité de ces micro-organismes, permettant ainsi une conservation prolongée des aliments.
Dans un congélateur, où la température descend à environ vingt degrés sous zéro, l’activité microbienne est complètement arrêtée et les aliments sont préservés de toute dégradation.
Le fonctionnement du réfrigérateur
En ce qui concerne le fonctionnement du réfrigérateur, l’élément le plus essentiel est le réfrigérant, également appelé agent frigorifique. Ce fluide a une caractéristique intéressante : il peut passer avec une grande facilité de l’état liquide à l’état gazeux, et inversement. Cette propriété lui permet d’absorber la chaleur qui se trouve à l’intérieur du réfrigérateur et de la transférer à l’extérieur.
Suivons donc le parcours du réfrigérant à travers le réfrigérateur pour mieux comprendre. Le voyage commence au compresseur, qui est généralement situé au bas de l’appareil. Lorsque le thermostat détecte une température intérieure trop élevée, il active le compresseur. Le compresseur envoie alors le réfrigérant, sous forme de gaz très chaud, dans le circuit.
Ce gaz traverse ensuite un tuyau à l’arrière du réfrigérateur, où il se refroidit en cédant sa chaleur à l’air ambiant (c’est pour cette raison que l’arrière d’un réfrigérateur est souvent chaud). En cédant sa chaleur, le gaz se condense et se transforme en liquide.
Une fois à l’intérieur du réfrigérateur, le réfrigérant liquide se détend en pénétrant dans un tuyau plus large où il a plus d’espace, et se transforme à nouveau en gaz. Ce changement d’état lui permet d’absorber la chaleur présente à l’intérieur de l’enceinte du réfrigérateur. Il reprend ensuite son circuit et est renvoyé vers le compresseur pour recommencer le cycle, en évacuant à chaque passage la chaleur qu’il a captée à l’extérieur. Tout cela est soigneusement isolé dans une structure qui minimise au maximum les échanges thermiques avec l’extérieur.
Le rôle du freezer
Le lieu où se produit le plus souvent ce transfert de chaleur est ce qu’on appelle le freezer, ce qui en fait la zone la plus froide du réfrigérateur. L’air refroidi dans le freezer devient plus dense et descend dans la partie inférieure du réfrigérateur, tandis que l’air plus chaud du compartiment à légumes monte. C’est ce mécanisme qui permet de garder vos yaourts frais et savoureux même deux semaines après les avoir achetés.
C’est grâce à ce processus que le réfrigérateur est devenu un acteur incontournable de notre quotidien, contribuant à une meilleure conservation de nos aliments et à une réduction significative du gaspillage alimentaire.
