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不同于冰柜的速冻冷库制冷的原理

来源:http://www.dghllk.com/news148891.html发布时间:2019/10/21 14:20:00

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  谈起冷库制冷大家就会联想起冷和热的关系,但冷和热仅仅说明物体温度高或低,在本质上无什么区别,均是分子热运动的关系,也就是说大量分子无规则的运动,冷表示物体内部热量减少,分子热运动的减弱,热表示物体内部热量的增加,表示分子热运动的激烈。所以制冷实质上就是使物质内部热量的减少,分子热运动的减弱,但如何达到此目的而获得冷呢?这就是我们所要说的制冷原理。

  首先回想一下日常生活中例子:如酒精擦手或游泳上岸时有冷的感觉,出汗时用风扇吹也感到很冷,这些例子均说明一个问题,即液体汽化时吸收了皮肤(即被冷却物体)上的热量而造成的。也就是皮肤上失去了热量,而液体得到了热量而蒸发(汽化)。但为什么液体汽化的时候,被冷却物体的温度就下降?从分子角度来解释:当液体汽化时,分子之间的距离越来越大,而液体的液分子在脱离液体时,必须克服分子间的吸引力而做功,那么做功就需要一定的能量,但这些做功的能量靠什么来供给,毫无疑问靠外界热量即被冷却物体,或靠本身热量来使液体变成汽体所需的内能。由于被冷却物体提供了热量,使液体在物体中汽化,而吸收了大量的汽化潜热,导致被冷却物体的温度下降。

  通过上述得知,利用低沸点的液体物质,吸热汽化是基本的制冷原理,但很不全面。因为它无法保持温度的稳定性,而且浪费液体。为了克服此点,就必须把低沸点的液体(如制冷剂)回收循环利用,就必须循环热力学的第二定律的规律。

  热力学第二定律指出“热量能自发地从高温物体传向低温物体,而绝不可能从低温物体传向另一个高温物体”说明了热量交换的方向性。例如水,它们不能自发的从低处向高处运动(必须注意自发两字),如果外界给于一个力(如水泵),水就能改变运动方向,但必须消耗外功(即补偿)。

  被冷却物体(即食物、空气、水),被蒸发器内的低沸点制冷剂液体吸热蒸发,再经压缩机外功补偿,而传给冷凝器放出热量。它整个传递过程由低温热源传向高温热源,但必须消耗外功。即:QK=Qo+AIQl广冷凝器放出的热量Q 蒸发器吸收被冷却物体的热量Al— — 压缩机耗功的热量从理论上讲,蒸发器吸收的热量应等于冷凝器放出的热量,也就是说,1公斤蒸汽液化放出的热量等于同一温度下,1公斤液体汽化时所吸收的热量。即QK=Q。

  通过上述得出结论:

  制冷基本原理— —在热力学第二定律基础上,利用某些低沸点的物质(制冷剂)在低温下吸热汽化(循环相变)。如果要实现低温物体的热量转移到另一个高温物体中去,就必须消耗外功,热量才能反自然的倒流,从而使被冷却物体的温度下降到比环境介质温度更低。

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