LES MOYENS DE PRODUCTION DE FROID 1) Les moyens naturels: La neige et la glace furent longtemps les seules sources de froid. Des romains leur poque, rcupraient la neige des montagnes pour le refroidissement de leurs boissons et la confection de sorbets. Une autre mthode utilise par les chinois et les gyptiens consistait placer le soir des rcipients peu profonds contenant une faible quantit deau. Lvaporation la surface de leau suffisait pour solidifier le restant deau. Le matin, il subsistait une fine couche de glace qui tait utilise dans la journe.

A ces poques, seuls quelques caves et galeries souterraines, ainsi que de multiples cavernes permettaient la conservation phmre de la glace. 2) Les mlanges rfrigrants: En 1685, le physicien franais LAHIRE obtint de la glace artificiellement en refroidissant de leau par un mlange sels/ammoniac. Dautres mlanges eutectiques permettent datteindre des tempratures basses sans effort mcanique(ex: eau + chlorure de calcium -55C ou eau + chlorure de potassium -11C).

Ce mme procd est utilis sur les routes en hivers pour viter le verglas. 3) La fusion dun solide: Cest un systme frquemment employ. Lon fait refroidir des denres en les mettant dans un conteneur rempli de glace. Le phnomne de fusion de la glace va enlever de la chaleur aux denres pour permettre leur conservation. Cette fusion se fait temprature constante.

En passant de ltat solide ltat liquide, la glace absorbe une quantit de chaleur dtermine, dite chaleur latente de fusion, gale 80 kcal par kg de glace. Cette chaleur tait emprunte aux produits enferms.

4) La dtente dun gaz comprim: Lorsquun gaz est comprim il absorbe de la chaleur, lors de la dtente il la restitue.

Ce procd ne peut tre intressant sil est utilis isolment, par contre accompagn dun autre principe de production de froid, il permet datteindre de trs basses tempratures (lair liquide est obtenu ainsi une temprature de -183C).

5) La machine absorption: En 1862, Ferdinand CARRE construit une machine qui utilise la proprit de lammoniac de se dissoudre dans leau froide. Le fonctionnement de la machine de CARRE peut se dcrire succinctement:

Deux vases sont relis entre eux par une canalisation. Le premier contient un mlange eau + ammoniac. Lorsquil est chauff modrment, seul des vapeurs dammoniac sen chappent pour se condenser dans le second vase. Si lon refroidit le premier vase, lammoniac voudra y retourner pour sy dissoudre. Il lui faudra avant trouver une quantit de chaleur suffisante sa vaporisation. Ce sont des denres sur le second vase qui fourniront lapport calorifique ncessaire.

6) La sublimation dun solide: Certains solides en prsence de chaleur peuvent se vaporiser sans passer par ltat liquide. Ce principe utilis aussi pour produire du froid, les avantages de ne pas dpendre de machineries et de ne pas laisser de rsidu liquide. Par contre les vapeurs ntant pas rcupres puis recycles, font de ce principe un procd coteux et ponctuel.

7) La dtente et vaporation dun liquide:

Charles TELLIER surnomm le pre du froid, invente en 1868 la premire machine frigorifique compression. Ceci est le principe le plus utilis de nos jours. Le froid est produit par un liquide ayant entre autres comme caractristique, une temprature dvaporation basse et un besoin important de chaleur pour se vaporiser.

8) L'effet Peltier: Cest linverse de leffet ZEEBECK (thermocouple). Si lon soude deux mtaux diffrents convenablement choisis que lon fait ensuite traverser par un courant lectrique, on observe un dgagement de chaleur lune des soudures (soudure chaude) et une absorption de chaleur lautre soudure (soudure froide).

En multipliant le nombre de soudures on augmente la production de froid. Ce procd est employ surtout en astronautique, mais certains rfrigrateurs fonctionnent sur ce principe.