1.1  制冷与空调热工知识 max.book118.com  温度      温度在宏观上是描述物体冷热程度的物理量；温度在微观上标志物质内部大量分子热运动的激烈程度。 温度计      测量温度的仪器叫温度计。当温度计与物体之间不再有热量传递，或者说达到热平衡时，温度计的指示值不再变化，此时温度计的指示值就是被测物体的温度。       温度计的种类很多，常见的有液体温度计（如水银温度计、酒精温度计等）、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、比色高温度计。 2. 温标       测量温度的标尺称为温标，工程上常用的温标又可以分为3种：热力学温标、摄氏温标和华氏温标。     （1）热力学温标。又称开尔文温标或绝对温标，符号为T，单位为K；热力学温标是在一个标准大气压下定义纯水的冰点温度为273.16K，沸点温度为373.16K，其间分为100等份，每等份称为绝对温度1度（1K）。            （2）摄氏温标。又叫国际温标，符号为t，单位为°C；在一个标准大气压下，把纯水的冰点温度定为0°C，沸点温度定为100°C，其间分成100等份，每一等份就叫1°C。若温度低于0°C时，应在温度数字前面加“(”号。     （3）华氏温标。其符号本书用θ表示，单位为°F。华氏温标是在一个标准大气压下把纯水的冰点温度定为32°F，沸点温度定为212°F，其间分成180等份，每一等份就叫1°F。     （4）3种温标之间的关系如图1.1所示。3种温标的换算关系：t = T(273.16 " T ( 273（°C）θ = 9/5t +32（°F）T = t +273.16 " t + 273（K） 图1.1   3种温标的关系  max.book118.com  压力       工程上常把单位面积上受到的垂直作用力叫做压力，压力的法定单位是Pa（帕）。大气压力是指地球表面的空气对地面的压力；在工程上为使用方便和计算方便，把一个大气压按0.98×105Pa来计算，称为一个工程大气压，即1个工程大气压为0.98×105Pa。除了法定单位外，还有几种常见的非法定单位，此处不加阐述。               压力有绝对压力、表压力和真空度之分。绝对压力是指被测流体的实际压力，用P绝表示；当绝对压力高于大气压力（用B表示）时，压力计的示数叫做表压力，用P表表示；而系统抽真空时压力计的示数叫做真空度，用P真表示，它们之间的关系是：P绝= P表+ B，      P真= B -P绝 max.book118.com  湿度和露点        空气是由干空气和水蒸气两部分组成的。在一定温度下，空气中所含水蒸气的量达到最大值，这种空气就叫做饱和空气。当空气未达到饱和时，空气中所含水蒸气的多少用湿度来表示，湿度常用绝对湿度、相对湿度、含湿量、露点来表示。 绝对湿度与相对湿度       单位体积空气中所含水蒸气的质量，叫做空气的绝对湿度，单位为kg/m3。而相对湿度是指在某一温度时，空气中所含的水蒸气质量与同一温度下空气中的饱和水蒸气质量之百分比。在实际中直接测空气所含水分质量较困难，由于空气中水分产生的压力在100℃以下时与空气中含水量成正比，从而可用空气中水蒸气产生的压力表示空气中的绝对湿度。饱和空气的绝对湿度与温度有关，温度高（低），饱和空气的绝对湿度大（小），因此，在空气中水蒸气含量不变的情况下，可降低温度以提高空气的相对湿度。空气中的绝对湿度与相对湿度的关系是：               相对湿度可用由两支完全相同的温度计组成干、湿球温度计来测量。其中一支温度计叫干球温度计，用来测量空气温度；另一支叫湿球温度计，其下端包着棉纱且浸在水中。由于水分的蒸发，湿球温度总是低于干球温度。如图1.2所示。                                         空气相对湿度越小，水越容易蒸发，干、湿球温差越大；反之，空气相对湿度越大，干、湿球温差就越小。不同温度下的饱和水蒸气压力如表1.1所示。 图1.2  湿球温度测试  表1.1  不同温度下的饱和水蒸气压力 2. 含湿量与露点       在实际应用中，一般不使用绝对湿度，而使用“含湿量”这一概念。1kg干空气所含水蒸气的质量，叫做空气的含湿量，其单位是g/kg。在含湿量不变的条件下，空气中水蒸气刚好达到饱和时的温度或湿空气开始结露时的温度叫露点。在空调技术中，常利用冷却方式使空气温度降到露点温度以下，以便水蒸气从空气中析出凝结成水，从而达到干燥空气的目的。空气的含湿量大，它的露点温度就高，物体表面也就容易结露。 max.book118.com  饱和温度与饱和压力         液体沸腾时维持不变的温度称为沸点或称为在某一压力下的饱和温度；而与饱和温度相对应的某一压力称为该温度下的饱和压力。饱和温度和饱和压力都是随着相应的压力和温度的增大而升高，一定的饱和温度对应着一定的饱和压力。如在一个大气压（约0.1MPa）下水的饱和温度为100℃；水在100℃时的饱和压力为一个大气压，而在0.048MPa的绝对压力下，水的饱和温度为80℃，即80℃时水的饱和压力为0.048MPa。饱和温度和饱和压力对制冷系统有重要的意义。在蒸发器中，制冷剂液体在（与蒸发器内压力相对应的）饱和温度下进行吸热、沸腾；而在冷凝器中，制冷剂蒸气的冷凝温度即是所处压力下的饱和温度。在整个凝结过程中，尽管蒸气还是不断受到冷却，但饱和温度始终维持不变（因冷凝器内压力不变）。 max.book118.com  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，为了使制冷剂在常温下能够液化，其临界温度应较高一些。 max.book118.com  物态变化1. 物质的状态 在自然中，物质的状态通常是固态、液态和气态。在一定的条件下，这3种物态之间可以相互转化，此转化过程叫做相变。物态变化与热量转移如图1.3所示。物质从固态变成液态叫融解（熔解），融解过程要吸收热量；而物质从液态变成固态叫凝固，凝固过程会放出热量。物质从固态变成气态叫升华，升华过程要吸收热量；而从气态变成固态叫凝华，凝华过程会放出热量。物质从液态变成气态叫汽化，汽化过程要吸收热量；而物质从气态变成液态叫液化，液化过程会放出热量。 图1.3  物态变化与热量转移  2. 汽化 汽化有蒸发和沸腾两种形式。蒸发是只在液体表面进行的汽化现象，它可以在任何温度和压强下进行。沸腾是在液体表面和内部同时进行的强烈汽化，沸腾时的温度叫沸点。在一定的压强下，某种液体只有一个与压强相对应的确定沸点，压强增大沸点升高，压强减小沸点降低。因此，在制冷设备中常用调节制冷剂的沸腾压强来控制制冷温度。在相同的压强下，不同的物质具有不同的沸点。如在标准大气压下，水的沸点是100°C；氟里昂12（R12）的沸点是-29.8°C，在制冷行业中，习惯上把沸腾称为蒸发，同时把沸腾器、沸腾温度和沸腾压强分别叫做蒸发器、蒸发温度和蒸发压力。 3. 液化       
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