Ironično, hladnjaci drže stvari hladnima zbog prirode topline. Drugi zakon termodinamike u biti kaže da ako se hladni objekt stavi pored vrućeg predmeta, hladni će postati topliji, a vrući hladniji. Hladnjak ne hladi predmete snižavanjem njihove izvorne temperature; umjesto toga, plin koji isparava nazvan rashladno sredstvo odvlači toplinu, ostavljajući okolno područje mnogo hladnijim. Hladnjaci i klima uređaji rade na principu hlađenja isparavanjem.
Hladnjak se sastoji od dva pretinca za pohranu – jedan za zamrznute namirnice, a drugi za namirnice koje zahtijevaju hlađenje, ali ne i zamrzavanje. Ovi odjeljci su okruženi nizom cijevi za izmjenu topline. Blizu dna hladnjaka nalazi se teški metalni uređaj koji se zove kompresor. Kompresor pokreće električni motor. Više cijevi za izmjenu topline smotano je iza hladnjaka. Kroz cijeli sustav prolazi čisti amonijak, koji isparava na -27 stupnjeva Fahrenheita (-32 Celzijusa). Ovaj sustav je zatvoren, što znači da se ništa ne gubi niti dodaje dok radi. Budući da je tekući amonijak snažna kemikalija, hladnjak koji curi treba odmah popraviti ili zamijeniti.
Proces hlađenja počinje s kompresorom. Plin amonijak se komprimira sve dok ne postane jako vruć od povećanog tlaka. Ovaj zagrijani plin struji kroz zavojnice iza hladnjaka, koji omogućuju oslobađanje viška topline u okolni zrak. Zbog toga korisnici ponekad osjećaju kako topli zrak kruži oko hladnjaka. Na kraju se amonijak ohladi do točke u kojoj postaje tekućina. Ovaj tekući oblik amonijaka se zatim propušta kroz uređaj koji se naziva ekspanzijski ventil. U suštini, ekspanzijski ventil ima tako mali otvor da se tekući amonijak pretvara u vrlo hladnu maglu koja se brzo kreće, koja isparava dok putuje kroz zavojnice u zamrzivaču. Budući da se ovo isparavanje događa na -27 stupnjeva F (-32 stupnja Celzijusa), amonijak crpi toplinu iz okolnog područja. Ovo je na snazi Drugi zakon termodinamike. Hladni materijal, kao što je plin amonijak koji isparava, ima tendenciju preuzimanja topline od toplijih materijala, kao što je voda u posudi za kockice leda.
Kako plin amonijaka koji isparava apsorbira više topline, njegova temperatura raste. Zavojnice koje okružuju donji odjeljak hladnjaka nisu tako kompaktne. Hladni amonijak i dalje crpi toplinu iz toplijih predmeta u hladnjaku, ali ne toliko kao dio zamrzivača. Plin amonijak se uvlači natrag u kompresor, gdje cijeli ciklus tlačenja, hlađenja i isparavanja počinje iznova.
Nadamo se da sve ovo nećete zaboraviti sljedeći put kada budete uživali u hladnoj čaši limunade.