制冷技術(shù)熱力學(xué)理論基礎(chǔ)--熱力學(xué)基本概念

　　工質(zhì)在制冷系統(tǒng)中，一會兒從氣體變?yōu)橐后w，一會兒又從液體變?yōu)闅怏w，制冷劑的這種物態(tài)變化以及溫度的升降、壓力的變化、吸熱與放熱等現(xiàn)象，是具有一定的熱力學(xué)內(nèi)在關(guān)系的?，F(xiàn)在介紹一些參數(shù)、術(shù)語和基本概念，為掌握熱力學(xué)基礎(chǔ)知識作準(zhǔn)備。

　　1．  溫度：是用來度量物體冷、熱程度的參數(shù)。

　　溫度的指示單位有三種：

　　攝氏溫度（℃）        華氏溫度（°F）        絕對溫度（K）

　　它們之間的換算關(guān)系是：

　　℃=5/9（°F –32）         °F=9/5℃+32          K=℃+273.15

　　2．  干球溫度：用一般溫度計(jì)所測得的空氣溫度，它是該空氣的真正溫度。

　　3．  濕球溫度：濕球溫度計(jì)感溫球部位包著潮濕棉紗，用這種溫度計(jì)測量空氣的溫度時(shí)，由于棉紗中的水在蒸發(fā)時(shí)要吸收空氣的熱量，當(dāng)空氣傳遞給水的熱量恰好等于水表面蒸發(fā)所需熱量時(shí)所測得的溫度稱為濕球溫度。

　　干濕球溫度差：用干濕球溫度計(jì)測量未飽和空氣時(shí)，干球溫度計(jì)顯示的溫度較高，濕球溫度計(jì)顯示的溫度較低，兩個溫度差稱“干濕球溫度差”。該溫差大，表示空氣干燥；溫差小，表示空氣潮濕。

　　4．  濕度：濕度代表空氣中水蒸汽含量的多少。在每千克空氣中所含有的水蒸汽重量稱為含濕量，單位為克/千克。

　　濕度又分為絕對濕度和相對濕度。絕對濕度是指每立方米的淡空氣所含水蒸汽的重量，也是水蒸汽在其分壓力及濕空氣溫度下的重度，單位為千克/米3。相對濕度是指濕空氣的絕對濕度與飽和狀態(tài)下的絕對濕度之比，數(shù)值為百分?jǐn)?shù)。當(dāng)相對濕度為0%時(shí)，則為干空氣；而相對濕度為100%時(shí)，則為飽和蒸汽。人體感到舒適的相對濕度是60%~70%。

　　5．  露點(diǎn)溫度：濕空氣在含濕量不變的情況下，冷卻使溫度降低到空氣內(nèi)部所含水蒸氣開始冷凝液化時(shí)（即達(dá)到完全飽和）的溫度。

　　6．  壓力（物理學(xué)中稱壓強(qiáng)）：工程上把單位面積上所受的垂直作用力稱為壓力。國際單位為帕（Pa）、千帕（kPa）、兆帕（Mpa），過去用的工程單位為千克力/厘米2（kgf/cm2）和bar。

　　1Mpa=10.2 kgf/cm2=7500.6mmHg（毫米汞柱）=100mH2O（米水汞）=10bar

　　絕對壓力=表壓力+大氣壓力

　　真空度=大氣壓力-絕對壓力

　　7．  熱量：是物質(zhì)熱能轉(zhuǎn)移的度量。單位是焦?fàn)枺↗）、千焦（kJ），過去用（Cal）、千卡（kCal）。它們的換算關(guān)系是：1Cal=4.18J。

　　8．  比熱：1千克重的物質(zhì)溫度升高或降低1℃時(shí)所吸收或放出的熱量。符號為C，單位千焦/千克·度（kJ/kg·K）。

　　9．  顯熱：物體被加熱或冷卻時(shí)，只發(fā)生溫度變化而沒有狀態(tài)變化，這時(shí)它所吸收或釋放的熱量。

　　10．             潛熱：物質(zhì)在加熱或冷卻過程中，發(fā)生狀態(tài)變化而保持溫度不變，這時(shí)它所吸收或釋放的熱量。

　　10．蒸發(fā)：液體表面的汽化現(xiàn)象。液體可以在各種溫度下蒸發(fā)。

　　11．沸騰：液體表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生激烈的汽化現(xiàn)象。液體在一定壓力下達(dá)到一定的沸點(diǎn)溫度才能沸騰。

　　12．冷凝：氣體液化為液體的現(xiàn)象。分冷卻和凝結(jié)兩個過程。

　　13．比容：單位重量的物質(zhì)所占有的容積。單位：米3/千克（m3/kg）。

　　14．密度：單位容積的物質(zhì)，所具有的重量。單位：千克/米3（kg/m3）。

　　15．內(nèi)能：內(nèi)能是氣體分子的動能和內(nèi)位能的總和。動能就是分子運(yùn)動能量的總和，內(nèi)位能就是因分子之間吸引力所具有的能量。工程上常取1kg工質(zhì)作為研究對象，所以通常說的內(nèi)能是指1kg工質(zhì)所具有的能量。

　　16．外能：分子保持它原有的比容，與外部相對抗所具有的能量。

　　17．功：功是能的一種。當(dāng)用外力去移動物體時(shí)需要消耗能，這個能就是功。

　　單位：牛頓·米（N·m）,過去用千克力·米(kgf·m)。功=外力×力方向所移動的距離。

　　18．功率：單位時(shí)間內(nèi)所做的功。單位：瓦（W）、千瓦（KW）。

　　19．過熱：飽和蒸氣在飽和和壓力條件下，繼續(xù)受熱到飽和溫度以上，稱為“過熱”氣體，過熱氣體的溫度與飽和溫度的差值叫過熱度。

　　20．過冷：飽和液體在飽和壓力條件下，繼續(xù)冷卻到飽和溫度以下，稱為“過冷”液體，過冷液體的溫度與飽和溫度的差值叫過冷度。

　　21．焓：焓是一個復(fù)合狀態(tài)參數(shù)，是表征系統(tǒng)中具有的總能量，它是內(nèi)能和壓力能之和。通常是對1千克工質(zhì)而言，單位為千焦/千克（Kj/kg）,過去用千卡/千克（kcal/kg）。

　　I=u+pv

　　式中：i———焓，kj/kg；

　　u——內(nèi)能，Kj/kg；

　　p——壓力，kpa；

　　v——比容，m3/kg

　　22．熵：是一個導(dǎo)出狀態(tài)參數(shù)，它表示工質(zhì)狀態(tài)變化時(shí)，其熱傳遞的程度。單位為千焦/千克·度（kj/kg·k）

　　熵、熱量和溫度的關(guān)系如下：

　　ds=dq/t

　　式中：S——熵，kj/kg×K；

　　q——1千克物件所獲得熱量，KJ/Kg：

　　T——物質(zhì)獲得熱量時(shí)的絕對溫度，K。

　　23．節(jié)流：流體在管道中流動，通過閥門、孔板、毛細(xì)管等設(shè)備時(shí)，由于局部阻力，使流體壓力降低的現(xiàn)象。