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图解制冷原理基础(一)

发布日期:2022-03-12 18:28    点击次数:117

一、物理定律和名词

1、热力学第一定律

        能量既不能产生,也不能消亡,而只能改变其形式。  各种能量是可以相互转换的。制冷过程中电能转化为机械能,机械能转化为热能,图1。

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图1 热力学第一定律

2、热力学第二定律

        热量自发地从高强度体流向低强度体,从高温物体流向低温物体,图2。

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图2 热力学第二定律

3、温度

        温度是表示物体冷热程度的物理量,国际单位为热力学温标(K)。国际上用得较多的其他温标有华氏温标(°F)、摄氏温标(°C),图3

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图3 摄氏温度和华氏温度

4、压力和温度

        习惯上,在力学和多数工程学科中,压力一词与物理学中的压强同义。不同大气压下,水的沸点是不同的

        1)海平面上1大气压=14.7psia=1 Bar=760 mm Hg,这时水的沸点为100度,图4。

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图4 海平面处的大气压和沸点

        2)在海拔3048米处,只有0.663个大气压,水的沸点是88.9度,图5。

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图5 高原的大气压和沸点

        3)在珠峰峰顶,只有0.3个大气压,水的沸点是72度,这时很难把食物煮熟,图6。

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图6 珠峰顶处的大气压和沸点

        4)但是用高压锅,压力上升到2个大气压,水的沸点为120度,很容易把食物煮熟,图7。

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图7 高压锅的气压和沸点

        5)如果用正空泵,把压力降低到0.1公斤,水在11度情况下就会沸腾,吸收大量热量,图8

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图8 真空泵造成的气压和沸点

5、热量

        温度高的物体把能量传递到温度低的物体上,所传递的能量叫做热量,图9。在国际单位制中热量的单位为焦耳。历史上曾定义热量单位为卡,缩写为cal,目前只作为能量的辅助单位,1卡=4.184焦。

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图9 热量的定义

        1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦

        1吨0度的冰融化,在24小时内所吸收的热量为1冷吨。

6、显热

        吸收或者放出热量,物质的温度会发生变化,而物质形态不变的,称为显热,图10。

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图10 显热

7、潜热

        潜热是相变潜热的简称,是物质在等温等压情况下,从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量,图11。

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图11 潜热

二、制冷原理

        制冷原理就是通过做功的方法,人为制造一个低压,让制冷剂蒸发吸收热量,实现把热量从低温物体向高温物体转移的过程,图12。

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图12 制冷原理

        压缩机将气态的氟利昂压缩为高温高压的液态氟利昂,并送到室外机冷凝器,液态的氟利昂经毛细管进入室内机吸收室内空气中的热量而汽化,变成气态氟利昂, 然后气态的氟利昂回到压缩机继续压缩,继续循环进行制冷,系统压焓图如图13

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图13 压焓图