在制冷循环中

在制冷循环中，工质不断地进行着热力状态变化。描述工质所处热力状态的物理量称为工质的热力状态参数，简称状态参数。一定的状态，其状态参数有确定的数值。工质状态变化时，初、终状态参数之间的差值，仅与初、终状态有关，而与状态变化的过程无关。制冷技术中常见的状态参数有：温度、压力、比容、内能、焓与熵等。这些参数对于进行制冷循环的分析和热力计算，都是非常重要的。1、温度温度是描述热力
在制冷循环中，工质不断地进行着热力状态变化。描述工质所处热力状态的物理量称为工质的热力状态参
数，简称状态参数。一定的状态，其状态参数有确定的数值。工质状态变化时，初、终状态参数之间的差值，
仅与初、终状态有关，而与状态变化的过程无关。
制冷技术中常见的状态参数有：温度、压力、比容、内能、焓与熵等。这些参数对于进行制冷循环的分析
和热力计算，都是非常重要的。
1、温度温度是描述热力系统冷热状态的物理量，它的高低反映物体内部分子无规则运动的剧烈程度，
是标志物体冷热程度的参数，是物体状态基本参数之一。
物体的温度可采用测温仪表来测定。为了使温度的测量准确一致，就要有一个衡量温度的标尺，简称温标，
工程上常用的温标有：
1、摄氏温标又叫国际百度温标，常用符号t表示，单位为℃。
2、绝对温标常用符号T表示，单位为开尔文（代号为K）。
3、华氏温度常用℉表示，它是欧美习惯用的一种温标，它规定纯水冰点为32℉，沸点为212℉，两定点
之间为180等分，每一等分为华氏1℉。
绝对温标与摄氏温标仅是起点不同而已（t=0℃时，T=273.16K），它们每度的温度间隔确是一致的。在工程
上其关系可表示为：
T=273+t（K）
华氏温标与摄氏温标关系表示为：
F=
5
9
t℃＋32（℉）
例：摄氏20℃，相当于多少绝对温度及华氏温度？
解：T=t+273=20+273=293K
F=
5
9
t℃＋32=
5
9
*20+32=68℉
2、压力压力是单位面积上所承受的垂直作用力，常用符号P表示。压力的大小取决于分子热运动情况，
在一定的容积内，分子运动剧烈，压力就高，反之就低。压力也是物体重要的状态参数。
压力可用压力表来测定。在国际单位制中，压力单位为帕斯卡（Pa），实际应用时也可用兆帕斯卡（MPa）或
巴（bar）表示,1MPa=106Pa而1bar=105Pa。在工程上，压力的单位也用kgf/cm2或mmHg表示。
压力的标记有绝对压力、表压力和真空度三种情况。绝对压力是指容器中气体的实际压力，用符号P表示；
表压力（PB）是指压力表（或真空表）所指示的压力；而当气体的绝对压力比大气压力（B）还低时，容器内的
绝对压力比大气压力低的数值，称为真空度（PK）。三者之间的关系是：
P=PB+B或P=B-PK
作为工质的状态参数应该是绝对压力，而不是表压力或真空度。制冷系统的计算需用绝对压力，在查阅制
冷技术有关的图表时，其图表所注明的压力一般为绝对压力。制冷系统中压力表所测得的读数必须经过换算。
3、比容比容是指单位质量工质所占有的容积，用符号υ表示，常用单位为m3/kg。
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比容是说明工质分子之间密集程度的一个物理量。比容这个参数，在选取蒸发器和贮液器的大小以及计算
压缩机的排汽量时，都要用到它，也是基本参数。比容的大小与压力、温度有关。压力一定时，温度不同比容
不同。温度一定时，压力不同比容也不同。
比容的倒数为工质的密度，即单位容积工质所具有的质量，用符号ρ表示，单位为kg/m3。比容和密度之间
互为倒数关系。
4、内能内能是工质内部所具有的分子动能和分子位能的总和，用符号ｕ表示。
分子动能包括分子的直线运动动能、旋转运动动能和分子内部振动能三项，其大小与气体的温度有关。而分
子位能的大小与分子间的距离有关，亦即与工质的比容有关。
既然气体的内动能决定于气体的温度、内位能决定于气体的比容，所以气体的内能是其温度和比容的函数。
也就是说内能是一个状态参数。
5、焓焓是一个复合的热力状态参数，表征系统中所有的总能量，它是内能与压力之和。对１kg工质而言，
可表示为：
ｈ＝ｕ＋Pυ（kJ/kg）或（kcal/kg）
式中ｈ—焓或称比焓（kJ/kg或kcal/kg）υ—比容（m3/kg）
ｕ—内能（kJ/kg或kcal/kg）P—绝对压力（N/m2或Pa）
在工程单位制中，压力单位常用工程气压、物理大气压和毫米水柱等单位。
由于内能和压力位能都是温度的参数，所以焓也是状态参数。确切地说，焓是一定质量的流体，从某一初
始状态变为任一热力状态所加入的总热量。
6、熵熵是一个导出的热力状态参数，熵的中文意义是热量被温度除所得的商，熵的外文原名意义是“转
变”，指热量可以转变为功的程度，它表征工质状态变化时，与外界热交换的程度。熵是通过其他可以直接测量
的数量间接计算出来的。
热力学第二定律说明：
⑴、热量不能自发地，不付代价地从低温物体传向高温物体。
⑵、要使热量全部而且连续地转变为机械功是不可能的。
制冷是使热量从低温物体转移到高温物体，根据热力学第二定律，必需消耗一定的外界功，这个功就是压缩机
所耗的动力。
关于熵的含义：热力学第二定律说明热量的传递有方向性，对于具有一定温度T的一系统，有热量q可以
交换，但这个热量是从系统放出还是向系统中加入，希望有一个数学方式表示传递的方向，由此引出熵的概念，
用符号S表示，其表达式为S=△q/T。
因为绝对温度T值总是大于零的，故熵值的增加，表示对系统加热，熵值减少，表示系统放热，熵值为零，
侧说明系统没有与外界进行热交换，并称这个过程为绝热过程。绝热压缩就是等熵过程。在理想制冷循环中，
我们一般把压缩机的压缩作为绝热压缩。

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