第1章制冷技术基础知识课件.ppt

Page 1制冷技术基础制冷技术基础太仓中等专业学校 顾忠宝Page 2培训主要内容培训主要内容第一章第一章 制冷技术基础知识制冷技术基础知识第二章第二章 制冷概述制冷概述第三章第三章 制冷剂、载冷剂与冷冻机油制冷剂、载冷剂与冷冻机油第四章第四章 单级蒸气压缩式制冷循环单级蒸气压缩式制冷循环第五章第五章 多级蒸气压缩式制冷、复叠式制冷、多级蒸气压缩式制冷、复叠式制冷、混合工质制冷混合工质制冷第六章第六章 吸收式制冷循环吸收式制冷循环Page 3第一章第一章 制冷技术基础知识制冷技术基础知识 1 11 1 压力及其测量压力及其测量一、固体的压力与压强一、固体的压力与压强1 1、压力：、压力：F F（单位：牛顿）（单位：牛顿）固体压力是一种弹力，是物体之间因直接接触挤固体压力是一种弹力，是物体之间因直接接触挤压，发生弹性形变后，相互之间产生的垂直于接触压，发生弹性形变后，相互之间产生的垂直于接触面的力。日常生活中有很多例子，例：重物放在桌面的力。日常生活中有很多例子，例：重物放在桌子上，榨汁机对甘蔗的压力等等子上，榨汁机对甘蔗的压力等等Page 42、压强：物理学上说的压强是指单位面积上、压强：物理学上说的压强是指单位面积上受到的压力。受到的压力。单位：牛顿/米2Page 5二、流体的压力与压强二、流体的压力与压强1、流体压力的产生、流体压力的产生 由于组成物体的分子或原子总在作不规则由于组成物体的分子或原子总在作不规则的运动，处于流体中的物体表面将不断受到大的运动，处于流体中的物体表面将不断受到大量流体分子的撞击，这种撞击从宏观上就表现量流体分子的撞击，这种撞击从宏观上就表现为气体或液体对物体表面持续而均匀的压力。为气体或液体对物体表面持续而均匀的压力。例：雨伞受到雨点的压力。例：雨伞受到雨点的压力。2、流体的压强、流体的压强 对流体而言人们习惯把流体的压强称为压对流体而言人们习惯把流体的压强称为压力。单位：牛顿力。单位：牛顿/米米2（帕）（帕）Page 6地球周围被厚厚的空气包围着，厚度有几千千米，包围地球的空气层又叫大气层，我们就生活在大气海洋的底层。气体也像液体一样具有流动性，同时也受到重力的作用。三、大气压力三、大气压力Page 7三、大气压力三、大气压力1、大气压力：大气所产生的压力称为大气压力，、大气压力：大气所产生的压力称为大气压力，简称大气压。简称大气压。2、标准大气压（、标准大气压（atm）规定：纬度规定：纬度450、温度、温度00的海平面大气压力为的海平面大气压力为1标标准大气压准大气压(101KPa)。大气压随高度增加压力减。大气压随高度增加压力减小。小。Page 8Page 9*大气压强与天气的关系 天气晴朗气压高 阴雨天气气压低夏天气压低，冬天气压高夏天气压低，冬天气压高*大气压强与天气的关系 天气晴朗气压高 阴雨天气气压低*大气压强与天气的关系 天气晴朗气压高 阴雨天气气压低Page 10四、压力的单位及其换算四、压力的单位及其换算1、压力的单位、压力的单位 压力的单位：牛顿压力的单位：牛顿/米米2（N/m2）称帕斯卡，）称帕斯卡，简称帕简称帕“Pa”表示。表示。压力的单位压力的单位1 MPa=106Pa=106Nm21 kgfcm2=98106Pa0.1 MPa2、压力单位换算见下表、压力单位换算见下表Page 11国际单位国际单位(Pa)工业大气压工业大气压（Kgf/cm2）标准大气压标准大气压（atm）汞柱高汞柱高（mmHg）11.2*10-69.87*10-67.5*10-39.8*10419.68*10-17.36*1021.013*1051.03317.6*1021.333*1021.36*10-31.316*10-31Page 12五、绝对压力与相对压力五、绝对压力与相对压力1、绝对压力：一般指气体对其他物体表面的、绝对压力：一般指气体对其他物体表面的实际压力（大小）实际压力（大小）2、相对压力：绝对压力与当地压力之差。、相对压力：绝对压力与当地压力之差。P相=P绝P大或（PqPaB）3、表压力是指用压力表直接测量出来的压力值，、表压力是指用压力表直接测量出来的压力值，表压力在数值上应为相对压力值。表压力在数值上应为相对压力值。Page 134、真空度：大气压力与绝对压力的差值称为、真空度：大气压力与绝对压力的差值称为真空度真空度P真=B-P绝Page 14Page 1512温度与热量温度与热量一、温度的意义一、温度的意义 物质分子热运动的剧烈程度，分子的平物质分子热运动的剧烈程度，分子的平均运动速度越大，物体的温度越高，反之温均运动速度越大，物体的温度越高，反之温度就越低。度就越低。二、温标二、温标1、温标的概念、温标的概念物质的冷热程度用温度计进行测量物质的冷热程度用温度计进行测量Page 162、三种温标、三种温标（1）摄氏温标：摄氏温度()1个标准大气压下，以水的冰点为零度、沸点为100度，把其间分为分为100等分等分，每一等分为摄氏一度，记作1。按此分割制成的温度测量仪器温度计，称为摄氏温度计。人们所说的温度大小通常指摄氏度数值。Page 17（2）华氏温标(oF)在 1个标准大气压下，以水的冰点为32度、沸点为212度，把其间分为分为180等分等分，每一等分为华氏一度，记作1oF。按此分割制成的温度计称为华氏温度计。由于分度较细，故准确性较高。但计算使用不太方便。在说英语的国家里用的较多。Page 18（3）开尔文温标(K)在 1个标准大气压下，以水的冰点为273度、沸点为373度，把其间分为分为100等分等分，每一等分为开氏一度。记作1K。当物质的温度达到0K时，即273时，物质的分子停止了运动，把这个温度称为绝对零度。开氏温度也称为绝对温度。加()号，以表示零下温度。Page 193、三种温标的数值关系、三种温标的数值关系摄氏温度开氏温度摄氏温度开氏温度273.15华氏温度华氏温度32+9/5摄氏温度数摄氏温度数三、温度计三、温度计 有液体温度计、金属温度计、电阻温度计、有液体温度计、金属温度计、电阻温度计、气体温度计、热电偶温度计和色标温度计等。气体温度计、热电偶温度计和色标温度计等。Page 20四、内能与热量四、内能与热量1、内能：组成物体的大量分子一方面因不停、内能：组成物体的大量分子一方面因不停地做无规则运动而具有分子动能，另一方面因地做无规则运动而具有分子动能，另一方面因分子间存在相互作用力并存在间距而具有分子分子间存在相互作用力并存在间距而具有分子势能，这两者合称为内能。势能，这两者合称为内能。2、热量：热量是高温物体与低温物体之间或、热量：热量是高温物体与低温物体之间或同一物体的高温部分与低温部分之间以传递热同一物体的高温部分与低温部分之间以传递热的方式转移的那部分内能，常用符号的方式转移的那部分内能，常用符号Q表示。表示。Page 213、热量的单位与换算、热量的单位与换算（1）国际单位：焦耳，）国际单位：焦耳，1千焦耳千焦耳1000焦耳。焦耳。（2）工程单位：大卡（千卡）工程单位：大卡（千卡）1千卡千卡4.18KJ（3）换算关系：）换算关系：1kCal=1103Cal=4.18103KJ或或1kJ=0.24kCal五、比热容与热容量五、比热容与热容量1、物质的比热容：单位质量的某种物体温度升高或降低、物质的比热容：单位质量的某种物体温度升高或降低10C所需吸收或放出的热量称为物质的比热容，单位：所需吸收或放出的热量称为物质的比热容，单位：kJ/kg.0C。C2、热容量：物体质量与其质量比热容的乘积。、热容量：物体质量与其质量比热容的乘积。Page 22h降低高降低高度以减度以减小冷空小冷空气容积气容积Q吸dQ放障碍物足够距离以拓展放足够距离以拓展放热范围热范围Page 23六、物体温度变化时热量的计算六、物体温度变化时热量的计算热量比热容热量比热容*质量质量*温度的变化量温度的变化量QCm tC比热容；比热容；m质量；质量；t温度变化量温度变化量 t举例举例1：要把：要把200C、2.5kg的水烧开，水至的水烧开，水至少要吸收多少热量？少要吸收多少热量？解：查表水的比热容解：查表水的比热容C4.18kl/(kg.0C)水的初始温度是水的初始温度是20度，末了温度是度，末了温度是100度度Page 24例例2：将：将320C、1.5kg的瘦牛肉放入箱温是的瘦牛肉放入箱温是20C的的冷藏室足够长时间，牛肉要放出多少热量（以大冷藏室足够长时间，牛肉要放出多少热量（以大卡计）？卡计）？解：查表牛肉的比热容解：查表牛肉的比热容C3.21kJ/(kg.0C)瘦牛肉的初始温度是瘦牛肉的初始温度是32度，末了温度是度，末了温度是2度度式中负值表示放热。Page 251.3传热传热 热传递的方式可分为：热传导、对流换热传递的方式可分为：热传导、对流换热和辐射换热三种基本形式。热和辐射换热三种基本形式。一、热传导一、热传导1、热传导的概念、热传导的概念在同一物体内部温度不同的各部分之间或直在同一物体内部温度不同的各部分之间或直接接触而温度不同的两个物体之间的热量传接接触而温度不同的两个物体之间的热量传递称为热传导。递称为热传导。Page 26热由温差引起的能量传递由温差引起的能量传递n自然界和生产技术中自然界和生产技术中 几乎到处存在着温差几乎到处存在着温差Page 27发电厂各厂区发电厂各厂区卫星拍摄的热成像图Page 28电脑板内部存在温差Page 29运动中的乒乓球尾流运动中的乒乓球尾流Page 302、物质的热传导性及其应用、物质的热传导性及其应用 不同物质的热传导能力是不同的。热传导不同物质的热传导能力是不同的。热传导能力较强的物体称为热的良导体，如铜、铝等能力较强的物体称为热的良导体，如铜、铝等各种金属。热传导能力较弱的物体称为热不良各种金属。热传导能力较弱的物体称为热不良导体，如棉麻丝及其织品、玻璃纤维、软木和导体，如棉麻丝及其织品、玻璃纤维、软木和各种泡沫等非金属材料。各种泡沫等非金属材料。热透过传导由物体较热的部分传递至物热透过传导由物体较热的部分传递至物体较冷的部分，热的导体传导效能较高，热体较冷的部分，热的导体传导效能较高，热的不良导体则较逊色。的不良导体则较逊色。Page 31举例：空调的冷凝器和蒸发器举例：空调的冷凝器和蒸发器Page 323、热传导的计算公式：、热传导的计算公式：S箱体或房间面积箱体或房间面积m2厚度厚度m-导热系数（系数（KJ/(m.oC）t-温差温差Page 33举例：有一台家用冰柜，箱体厚度约为举例：有一台家用冰柜，箱体厚度约为5cm，总表面，总表面面积约合面积约合5m2,正常工作时箱内温度为正常工作时箱内温度为180C，每天平，每天平均室温约为均室温约为220C。问每天约有多少热量经热传导途径。问每天约有多少热量经热传导途径进入箱内？进入箱内？解：查箱体的保温材料的导热系数0.1kJ/(m.h.0C)Page 34二、对流换热二、对流换热1、对流换热的概念、对流换热的概念这种流体（气体或液体）流过固体壁面时流这种流体（气体或液体）流过固体壁面时流体和壁面之间的热量传递称为对流换热。体和壁面之间的热量传递称为对流换热。2、对流换热的两种方式、对流换热的两种方式（1）自然对流换热）自然对流换热例：用吹气的方式来降温；用自来水冲杯子例：用吹气的方式来降温；用自来水冲杯子来快速降低。等等来快速降低。等等日常生活中还有很多例子见下页日常生活中还有很多例子见下页Page 351在凉茶店，凉茶通常用玻璃块盖着。空气是不良导体，为什么还要这样做？避免灰尘跌进凉茶内保持凉茶温暖 让顾客看清楚凉茶的模样，以决定是否喜欢饮用 Page 362在超级市场，有些冷藏柜是没有柜门的。这与凉茶店的做法刚好相反。为什么？Page 37方便顾客拿取食品。冷藏柜内的冷空气下沉，就算没有柜门，食品也能保持冰冷。为了降低冷藏柜的制造成本。以便摆放更多食品Page 38你有否注意到.浸没式电热器安装在电饭煲的底部制冷机安装在墙壁高处Page 39它们都是利用对流对流来传递热的热可以透过对流在流体热可以透过对流在流体(液体液体/气体气体)中传递。中传递。流体这样的流动称为对流。流体受热会膨胀并上升，它原来的位置被周围较冷的流体取代。Page 40（2）强迫对流换热）强迫对流换热Page 413、对流换热公式、对流换热公式Q=aS ta放热系数，放热系数，KJ/(m2.h.0C)；S流体与固流体与固体的接触面积；体的接触面积；t温差温差流体的种类流体的种类和状态和状态放热系数放热系数a流体的种类流体的种类和状态和状态放热系数放热系数a气体（静止）气体（静止）420液体（流动）液体（流动）2001000气体（流动）气体（流动）1050冷凝面冷凝面（R12）1600液体（静止）液体（静止）70300蒸发面蒸发面（R12）1700Page 42三、热辐射三、热辐射1、热辐射的概念、热辐射的概念这种在物体互相没有接触的情况下传递热量这种在物体互相没有接触的情况下传递热量的形式称为热辐射，或称为辐射换热。的形式称为热辐射，或称为辐射换热。Page 43我们感到温暖！我们感到温暖！不！能量并不是透过传导传递的，原因是空气是热的不良导体。以辐射转移能量 能量是否透过传导由电暖炉传递至我们的双手呢？Page 44不是透过对流传递的，因为暖空气只会上升，不会横向流动。能量是否透过传导由电暖炉传递至我们的双手呢？我们感到温暖！我们感到温暖！Page 45能量是经由辐射传递的。Page 46太阳能便是穿过宽广的太空(真空)传递过来的。以辐射转移能量 Page 472、影响热辐射换热量大小的因素、影响热辐射换热量大小的因素（1）温差越大，高温物体以热辐射的形式向）温差越大，高温物体以热辐射的形式向外界放出的热量就越多，同样低温物体以热辐外界放出的热量就越多，同样低温物体以热辐射形式从外界吸收的热量越多。射形式从外界吸收的热量越多。（2）物体表面颜色越深，向外辐射和从外界）物体表面颜色越深，向外辐射和从外界吸收热辐射的能力就越强。吸收热辐射的能力就越强。（3）物体表面越粗糙，向外热辐射和从外界）物体表面越粗糙，向外热辐射和从外界吸收热辐射的能力就越强。吸收热辐射的能力就越强。Page 48夏季校服通常是浅色浅色的，而冬季校服则是深色深色的。你知道原因吗？衣服的颜色Page 49原因是在太阳的照射下，浅色衣服比深色衣服经由辐射所吸收的能量少。衣服的颜色冬季校服则使学生感觉温暖 夏季校服使学生感觉凉快 Page 501-4集态与集态变化集态与集态变化一、集态也称相态，是指组成物质的大量分子一、集态也称相态，是指组成物质的大量分子在宏观上的集合状态。自然界的物质大多以固、在宏观上的集合状态。自然界的物质大多以固、液、气三种集态形式存在。液、气三种集态形式存在。二、物质不同集态的微观机理及其宏观表现。二、物质不同集态的微观机理及其宏观表现。1、固体：固体分子的间距很小，只能作幅度、固体：固体分子的间距很小，只能作幅度很小的振动。很小的振动。2、液体：分子比固态大一些。无一定的形状，、液体：分子比固态大一些。无一定的形状，但有一定的体积。但有一定的体积。3、气体：分子间距大且无定值，相互吸引小。、气体：分子间距大且无定值，相互吸引小。Page 51气体气体液体液体固体固体凝固，凝固，放放Q熔解，熔解，吸吸Q升华升华吸吸Q凝华凝华放放Q液化液化（冷凝）（冷凝）放放Q汽化汽化（蒸发）（蒸发）吸吸QPage 52三、集态变化的原因三、集态变化的原因是由分子间作用力的大小和分子热运动的强弱是由分子间作用力的大小和分子热运动的强弱两个方面的因素来决定。两个方面的因素来决定。特点：特点：*同一种物质在不同的压力和同一种物质在不同的压力和温度下会以不同的状态存在；温度下会以不同的状态存在；*物态的变化过程中伴随着热物态的变化过程中伴随着热的交换现象（吸热、放热）的交换现象（吸热、放热）Page 53四、几种集态的变化四、几种集态的变化1、汽化与汽化热：、汽化与汽化热：汽化：物质由液态变为气态，伴随吸热过程汽化：物质由液态变为气态，伴随吸热过程(1)蒸发：任何温度下，液体表面进行的汽化现象。蒸发：任何温度下，液体表面进行的汽化现象。举例：晾衣服，日光下地面的积水蒸发。举例：晾衣服，日光下地面的积水蒸发。(2)沸腾：在一定的条件下（沸点），液态物质的内沸腾：在一定的条件下（沸点），液态物质的内部和表面同时进行的汽化现象。部和表面同时进行的汽化现象。Page 54沸腾条件（特点）：沸腾条件（特点）：A:在一定的压力下液体只能在一定的温度下沸腾。在一定的压力下液体只能在一定的温度下沸腾。B:沸腾过程中，液体保持沸腾温度不变。沸腾过程中，液体保持沸腾温度不变。C:要向周围吸收热量。要向周围吸收热量。*在制冷工程中所说的蒸发均指沸腾。在制冷工程中所说的蒸发均指沸腾。*沸点：液体沸腾时的温度沸点：液体沸腾时的温度蒸发温度蒸发温度Page 552、液化与液化热、液化与液化热液化：物质由气态变化为液态的过程，伴随着放热液化：物质由气态变化为液态的过程，伴随着放热现象。现象。n液化包括冷却与凝结两个过程。液化包括冷却与凝结两个过程。n液化的条件：液化的条件：A：压力与温度相对应。：压力与温度相对应。B：液化时要向外部发出热量。：液化时要向外部发出热量。C：在液化过程中，蒸气始终保持其凝结温度不：在液化过程中，蒸气始终保持其凝结温度不变，液化过程在制冷工程中称为冷凝。变，液化过程在制冷工程中称为冷凝。Page 56五、显热和潜热五、显热和潜热1、显热：、显热：物体被加热或冷却时只有温度变化而不改物体被加热或冷却时只有温度变化而不改变物质的质量和物态，这种热量称为显热。变物质的质量和物态，这种热量称为显热。如：冷却空气。水温下降等。加热水，水温如：冷却空气。水温下降等。加热水，水温升，不沸腾。升，不沸腾。显热的计算公式：QCmtPage 572、潜热：、潜热：物体吸热或放热时，只改变物体的质物体吸热或放热时，只改变物体的质量（或状态），而物体的温度不变，这种量（或状态），而物体的温度不变，这种热量称为潜热。热量称为潜热。如：汽化潜热。如：汽化潜热。n*潜热比显热大的多，空调利用制冷剂的蒸潜热比显热大的多，空调利用制冷剂的蒸发潜热，从周围物体吸收大量的热量，从发潜热，从周围物体吸收大量的热量，从而达到制冷的目的。而达到制冷的目的。Page 58潜热有六种：汽化热和液化热、溶解热的凝固热、潜热有六种：汽化热和液化热、溶解热的凝固热、升华热和凝华热。升华热和凝华热。实践表明：实践表明：（1）不同物质的潜热不同。例水和酒精）不同物质的潜热不同。例水和酒精（2）不同相变的潜热不同。例溶解热和汽化热）不同相变的潜热不同。例溶解热和汽化热（3）相同条件下，汽化热和液化热、溶解热的凝固）相同条件下，汽化热和液化热、溶解热的凝固热、升华热和凝华热相同。热、升华热和凝华热相同。（4）不同条件下，潜热有所不同。例温度不同。）不同条件下，潜热有所不同。例温度不同。Page 5915饱和蒸气的热力学性质饱和蒸气的热力学性质一、饱和状态一、饱和状态 液体发生状态变化而变成过热蒸汽的过程。液体发生状态变化而变成过热蒸汽的过程。开始蒸发时的液体称为饱和液体；其蒸发后全部开始蒸发时的液体称为饱和液体；其蒸发后全部变成蒸汽时，此蒸汽称为干饱和蒸汽；这两者之变成蒸汽时，此蒸汽称为干饱和蒸汽；这两者之间的状态称为饱和状态；其中有液体和气体共存间的状态称为饱和状态；其中有液体和气体共存时的气体被叫作湿蒸汽。干饱和蒸汽再加热则变时的气体被叫作湿蒸汽。干饱和蒸汽再加热则变成过热蒸汽，饱和液体再冷却则变成过冷液体，成过热蒸汽，饱和液体再冷却则变成过冷液体，过热蒸汽与干饱和蒸汽的温差称为过热度，过冷过热蒸汽与干饱和蒸汽的温差称为过热度，过冷液体与饱和液体的温差称为过冷度。液体与饱和液体的温差称为过冷度。Page 60二、饱和蒸气与饱和液体二、饱和蒸气与饱和液体1、饱和蒸气、饱和蒸气处于饱和状态的蒸气处于饱和状态的蒸气2、饱和液体、饱和液体处于饱和状态的液体处于饱和状态的液体3、未饱和蒸气与未饱和液体、未饱和蒸气与未饱和液体三、饱和温度，饱和压力三、饱和温度，饱和压力：饱和温度饱和蒸气或饱和液体的温度。饱和温度饱和蒸气或饱和液体的温度。饱和压力饱和蒸气或饱和液体的压力。饱和压力饱和蒸气或饱和液体的压力。Page 61饱和温度和饱和压力的关系饱和温度和饱和压力的关系（1 1）同一种物质的饱和温度与饱和压力存在着一一对应的）同一种物质的饱和温度与饱和压力存在着一一对应的关系，即给定物质的某一饱和压力对应的确定的饱和温度，关系，即给定物质的某一饱和压力对应的确定的饱和温度，反之，给定物质某一饱和温度，也对应有确定的饱和压力。反之，给定物质某一饱和温度，也对应有确定的饱和压力。（2 2）饱和压力随饱和温度的升高而增大，饱和温度随饱和压）饱和压力随饱和温度的升高而增大，饱和温度随饱和压力的增大而升高。力的增大而升高。（3 3）同种物质在同压力下，饱和温度等于其沸点。例如：水）同种物质在同压力下，饱和温度等于其沸点。例如：水在在1 1大气压下的饱和温度为大气压下的饱和温度为100100度，它与标准大气压下的水的度，它与标准大气压下的水的沸点相同。沸点相同。Page 62蒸发温度随蒸发压力同步增减冷凝压力随冷凝温度同步增减Page 633、过冷、过冷液体和过冷度、过冷、过冷液体和过冷度1、过冷、过冷：在饱和液体压力保持不变的条件下放热，：在饱和液体压力保持不变的条件下放热，使其温度降低，这种现象称为过冷。使其温度降低，这种现象称为过冷。2、过冷液体、过冷液体：对饱和液体再进行冷却，使其温度低：对饱和液体再进行冷却，使其温度低于饱和液体。于饱和液体。3、过冷度、过冷度：过冷液体的温度与饱和液体温度的差值：过冷液体的温度与饱和液体温度的差值称为过冷度。称为过冷度。Page 64*冷凝器中排出的液体一般都为过冷液体，视环冷凝器中排出的液体一般都为过冷液体，视环境温度高低与冷凝器的情况。一般过冷度为境温度高低与冷凝器的情况。一般过冷度为5。Page 65五、湿蒸气及其干度五、湿蒸气及其干度1、湿蒸气、湿蒸气：饱和状态下饱和液体与饱和蒸气的混合物：饱和状态下饱和液体与饱和蒸气的混合物2、湿蒸汽的干度：湿蒸汽中饱和蒸汽的含量，、湿蒸汽的干度：湿蒸汽中饱和蒸汽的含量，Xmv/(mv+mw)(1)干饱和蒸气干饱和蒸气：再加热，液体：再加热，液体全部汽化为饱和蒸汽全部汽化为饱和蒸汽(2)过热蒸气过热蒸气：再加热，干饱和蒸气的温度高于该饱和压力下对：再加热，干饱和蒸气的温度高于该饱和压力下对应的饱和温度，比容也增加。应的饱和温度，比容也增加。*压缩机吸排气管进入和排出的制冷剂蒸气一般均为过热蒸气，压缩机吸排气管进入和排出的制冷剂蒸气一般均为过热蒸气，(蒸发器、冷凝器中大部分为湿饱和蒸气，蒸发器出口处近似蒸发器、冷凝器中大部分为湿饱和蒸气，蒸发器出口处近似为干饱和蒸气为干饱和蒸气)(3)过热度过热度：过热蒸气温度与饱和温度之差。：过热蒸气温度与饱和温度之差。Page 66六、六、临界状态临界状态1、一些气体的不凝现象、一些气体的不凝现象 有些气体即使加到有些气体即使加到3000个大气压，个大气压，110度也不液化，例度也不液化，例氧、一氧化碳等。氧、一氧化碳等。2、临界状态及其应用、临界状态及其应用临界压力与临界温度：当饱和气体的温度不变，压力升高，比容临界压力与临界温度：当饱和气体的温度不变，压力升高，比容值减小，随着压力的不断升高，气态的比容值逐渐接近液态的值减小，随着压力的不断升高，气态的比容值逐渐接近液态的比容；当压力增加到一定值时，气态和液态之间就没有明显的比容；当压力增加到一定值时，气态和液态之间就没有明显的区别了，这种状态叫做临界状态。此时所对应的压力和温度分区别了，这种状态叫做临界状态。此时所对应的压力和温度分别叫做临界压力、临界温度。在临界温度以上的气态，无论加别叫做临界压力、临界温度。在临界温度以上的气态，无论加多大的压力都不能使它液化。因此，对于制冷剂来说，为了使多大的压力都不能使它液化。因此，对于制冷剂来说，为了使制冷剂在常温下能够液化，其临界温度应较高一些。制冷剂在常温下能够液化，其临界温度应较高一些。Page 673、常用制冷剂的临界参数、常用制冷剂的临界参数电冰箱用制冷剂电冰箱用制冷剂R12：tc=112度，度，Pc=4.06MPa空调器用空调器用R22：tc=96度，度，Pc=4.92MPaPage 68 一一、湿空气、湿空气1.1.湿空气湿空气：是干空气和水蒸气的混合物，简称空气。：是干空气和水蒸气的混合物，简称空气。大气大气中的水汽是形成云、雾和降水等天气现象的中的水汽是形成云、雾和降水等天气现象的主要主要因子。因子。通常表示大气湿度的物理量有：通常表示大气湿度的物理量有：绝对湿度、水绝对湿度、水汽压、饱和水汽压、相对湿度、露点、温度汽压、饱和水汽压、相对湿度、露点、温度露点差露点差 16空气的湿度和露点空气的湿度和露点Page 69二、饱和空气二、饱和空气:某温度下，一定量的空气所含水蒸气量达某温度下，一定量的空气所含水蒸气量达到最大值时的湿空气称为饱和空气。对应的状到最大值时的湿空气称为饱和空气。对应的状态称为饱和状态。饱和温度、饱和压力。态称为饱和状态。饱和温度、饱和压力。它表示空气它表示空气“吞食吞食”水汽的能力，水汽的能力，不反映不反映空气中水汽含量的多少。空气中水汽含量的多少。Page 70表表 不同温度下的饱和水蒸气压力不同温度下的饱和水蒸气压力t/P/Pat/P/Pat/P/Pat/P/Pa06047100118206440737516578107320233950123322705911482226446019918375910122824298470311574813121403253168804734358721415993042421001013256935161817355624Page 71三、三、绝对湿度绝对湿度：单位体积空气中所含水汽的质量（实际上单位体积空气中所含水汽的质量（实际上就是水汽密度）就是水汽密度）。mvmv/V /V 单位单位为为 g/cmg/cm3 3，g/mg/m3 3。它直接表示空气中含水汽的多少，它直接表示空气中含水汽的多少，绝对绝对湿度大，水汽含量多，绝对湿度小，水汽含湿度大，水汽含量多，绝对湿度小，水汽含量少。绝对湿度不能直接测量，一般通过查量少。绝对湿度不能直接测量，一般通过查算算 获得。获得。Page 72四、相对湿度四、相对湿度 ：指空气指空气中水蒸气的实际含量与中水蒸气的实际含量与同温度下同温度下的湿的湿空气中水蒸气的最大含量之比。即：空气中水蒸气的最大含量之比。即：=v/v/vs100100。当当 100100 未饱和；未饱和；当当 =100=100饱和；饱和；当当 100100过饱和。过饱和。当当0时为不含水份的干空气时为不含水份的干空气夏季夏季40%40%65%65%冬季冬季40%40%60%60%。比较舒适。比较舒适Page 73五、含湿量五、含湿量人们把含有人们把含有1Kg干空气的湿空气中所携带水蒸干空气的湿空气中所携带水蒸气的质量称为湿空气的含湿量。气的质量称为湿空气的含湿量。d=mv/md*100%（单位：（单位：g/Kgda，da表示干表示干空气）空气）mv-水蒸气的质量，水蒸气的质量，md干空气的质干空气的质量。量。Page 74六、露点六、露点 ：指空气中水汽含量不变且气压一定时指空气中水汽含量不变且气压一定时,降低降低温度使其空气达到饱和时的温度，称为露点温温度使其空气达到饱和时的温度，称为露点温度。单位与气温相同。度。单位与气温相同。它表示空气中水汽含量的多少，它表示空气中水汽含量的多少，水汽含量多，水汽含量多，露点高露点高;水汽含量少水汽含量少,露点露点低。低。Page 75自然现象：雾凇和雨凇雾凇和雨凇雾凇和雨凇雾凇和雨凇雾凇：雾凇：雾凇：雾凇：附着在树枝及物体迎风面上的白色的疏松的凝结物。附着在树枝及物体迎风面上的白色的疏松的凝结物。附着在树枝及物体迎风面上的白色的疏松的凝结物。附着在树枝及物体迎风面上的白色的疏松的凝结物。分类分类分类分类晶状雾凇晶状雾凇晶状雾凇晶状雾凇（小冰晶）（小冰晶）（小冰晶）（小冰晶）粒状雾凇粒状雾凇粒状雾凇粒状雾凇（小冰粒）（小冰粒）（小冰粒）（小冰粒）雨凇：雨凇：雨凇：雨凇：过冷却雨滴落地后冻结而形成的光滑而透明的冰层。过冷却雨滴落地后冻结而形成的光滑而透明的冰层。过冷却雨滴落地后冻结而形成的光滑而透明的冰层。过冷却雨滴落地后冻结而形成的光滑而透明的冰层。Page 76二、热力学第一定律二、热力学第一定律n热力学第一定律热力学第一定律：能量守恒与转换定律：一切物质都：能量守恒与转换定律：一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，它们能够从一种具有能量，能量有各种不同的形式，它们能够从一种形式转换成另一种形式，而在转换过程中总的能量数形式转换成另一种形式，而在转换过程中总的能量数值保持不变。值保持不变。n能：热能，电能，机械能（功），内能能：热能，电能，机械能（功），内能nUW+Q U系统自身内能；系统自身内能；W外界作功；外界作功；Q热量热量Page 77二、二、焓焓 热能是物质分子所具有的动能与位能的总和，热能是物质分子所具有的动能与位能的总和，而物质分子在各种状态下都在不停的运动，所以而物质分子在各种状态下都在不停的运动，所以物质总是含有一定的热量，只是所处状态不同时，物质总是含有一定的热量，只是所处状态不同时，所含热量不同而已。所含热量不同而已。1kg的物质在某一状态时，的物质在某一状态时，所含的热量称为该物质的焓。符号所含的热量称为该物质的焓。符号为为H，单位为单位为kJ/kg。制冷工质在系统中流动时，其内能和外功制冷工质在系统中流动时，其内能和外功总是同时出现的，因此焓可以转化成热力计算。总是同时出现的，因此焓可以转化成热力计算。HU+pVH焓；焓；U内能；内能；p压力；压力；V体积体积Page 78 焓的物理意义是指以特定温度作为起点的物焓的物理意义是指以特定温度作为起点的物质所含的热量。例如，通常把水在压力为质所含的热量。例如，通常把水在压力为101325Pa，温度为温度为0C时的焓定义为零。把时的焓定义为零。把0C的的R12和和R134a液态制冷剂的焓值规定为液态制冷剂的焓值规定为200kJ/kg。焓随制冷剂的状态、温度和压力等参数的变化而焓随制冷剂的状态、温度和压力等参数的变化而变化。当对制冷剂加热或做功时，焓就增大，反变化。当对制冷剂加热或做功时，焓就增大，反之，制冷剂被冷却或蒸气膨胀向外做功时，焓就之，制冷剂被冷却或蒸气膨胀向外做功时，焓就减小。减小。Page 79三、热力学第二定律三、热力学第二定律：指出了热能与机械能之：指出了热能与机械能之间的相互转换条件。间的相互转换条件。（1 1）不可能把热量从低温物体传到高温物体而）不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。不引起其他变化。（2 2）不可能从单一热源吸收热量使之完美变为）不可能从单一热源吸收热量使之完美变为有用功而不引起任何其他影响。有用功而不引起任何其他影响。Page 80四、熵四、熵 熵和焓一样，也是描述物质状态的参数，它是从外界加熵和焓一样，也是描述物质状态的参数，它是从外界加进进1kg物质（系统内）的热量物质（系统内）的热量Q与加热时该物质的绝对温度与加热时该物质的绝对温度T（K）之比，之比，用用S表示，其关系式为：表示，其关系式为：S=Q/T（kJ/kg）熵值也是复合状态参数，它只与状态有关，而与过程无熵值也是复合状态参数，它只与状态有关，而与过程无关，在一定的状态下，制冷剂的熵值是确定的。熵不需要计关，在一定的状态下，制冷剂的熵值是确定的。熵不需要计算绝对值。由于绝对温度算绝对值。由于绝对温度T永远是正值，故热量的变化永远是正值，故热量的变化Q与与熵的变化熵的变化S符号相同。工质吸热，符号相同。工质吸热，Q为正值，工质的熵值为正值，工质的熵值必然增加，必然增加，S也为正值。反之工质放热（被冷却也为正值。反之工质放热（被冷却）Q为负为负值，工质的熵减少，值，工质的熵减少，S也为负值。因此，根据制冷过程中熵也为负值。因此，根据制冷过程中熵的变化，就可判断出工质与外界之间热流的方向。的变化，就可判断出工质与外界之间热流的方向。Page 81练习题：练习题：1.摄氏温标是如何定义的？简要说明摄氏温标、华尔温标、摄氏温标是如何定义的？简要说明摄氏温标、华尔温标、开尔文温标之间的关系？开尔文温标之间的关系？2.热量常用的单位有哪些？它们在数值上有何关系？热量常用的单位有哪些？它们在数值上有何关系？3.将质量将质量1kg的水从的水从250C加热到加热到750C至少要吸收多少焦耳的至少要吸收多少焦耳的热量？水的比热热量？水的比热C4.18kJ/(kg.0C)4.将将5kg瘦牛肉由瘦牛肉由200C冷却到冷却到00C要放出多少大卡的热量（已要放出多少大卡的热量（已知瘦牛肉的质量热容量为知瘦牛肉的质量热容量为3.21kJ/(kg.0C）5.试简要介绍影响热辐射换热量大小的几个因素？试简要介绍影响热辐射换热量大小的几个因素？6.何为集态？自然界里物质的集态有哪几种？何为集态？自然界里物质的集态有哪几种？7.何为显热？何为潜热？何为显热？何为潜热？8.何为饱和蒸气？何为饱和液体？何为未饱和蒸气？何为未何为饱和蒸气？何为饱和液体？何为未饱和蒸气？何为未饱和液体？饱和液体？Page 829.何为干空气？何为湿空气？何为绝对湿度？何为相对湿何为干空气？何为湿空气？何为绝对湿度？何为相对湿度？度？10.何为含湿量？何为露点？何为含湿量？何为露点？