냉동기계

냉동의 기초

냉동은 물체나 공간의 열을 외부로 빼앗아 주위보다 낮은 온도를 유지하는 작용이다. 냉동장치는 이 열 이동을 외부에서 공급한 에너지로 강제하므로, 기초 원리는 열과 일의 관계를 다루는 열역학에서 출발한다. 단위 및 용어는 국제단위계(SI)를 따르며, 길이[m], 질량[kg], 시간[s], 전류[A], 온도[K], 물질량[mol], 광도[cd]의 일곱 가지가 기본단위이다. 압력의 단위인 파스칼[Pa]은 힘을 면적으로 나눈 값이므로 기본단위의 조합으로 나타나는 유도단위이다. 냉동의 원리는 증발잠열의 흡수에 있다. 액냉매가 증발할 때 주위로부터 증발잠열을 흡수하여 주위를 냉각하며, 이 증발 작용이 냉동 효과를 만든다. 기초 열역학에서 열역학 제2법칙은 열이 고온 물체에서 저온 물체로 자발적으로 이동하며, 그 역방향은 외부에서 일을 공급해야만 일어난다는 법칙이다. 따라서 열을 저온에서 고온으로 옮기려면 압축기 등의 일이 필요하다.