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制冷工質的熱力狀態參數有哪些?

  【中國制冷網】在制冷循環中,工質不斷地進行著熱力狀態變化。描述工質所處熱力狀態的物理量稱為工質的熱力狀態參數,簡稱狀態參數。一定的狀態,其狀態參數有確定的數值。工質狀態變化時,初、終狀態參數之間的差值,僅與初、終狀態有關,而與狀態變化的過程無關。

  制冷技術中常見的狀態參數有:溫度、壓力、比容、內能、焓與熵等。這些參數對于進行制冷循環的分析和熱力計算,都是非常重要的。

  一、溫度:溫度是描述熱力系統冷熱狀態的物理量,是標志物體冷熱程度的參數。

  物體的溫度可采用測溫儀表來測定。為了使溫度的測量準確一致,就要有一個衡量溫度的標尺,簡稱溫標,工程上常用的溫標有:攝氏溫標:又叫國際百度溫標,常用符號t表示,單位為℃。

  絕對溫標:常用符號T表示,單位為開爾文(代號為K)。

  絕對溫標與攝氏溫標僅是起點不同而已(t=0℃時,T=273.16K),它們每度的溫度間隔確是一致的。在工程上其關系可表示為:

  T=273+t(K)

  二、壓力:壓力是單位面積上所承受的垂直作用力,常用符號P表示。

  壓力可用壓力表來測定。在國際單位制中,壓力單位為帕斯卡(Pa),實際應用時

  也可用兆帕斯卡(MPa)或巴(bar)表示,1MPa=106Pa而1bar=105 Pa。

  壓力的標記有絕對壓力、表壓力和真空度三種情況。絕對壓力是指容器中氣體的實際壓力,用符號P表示;表壓力(PB)是指壓力表(或真空表)所指示的壓力;而當氣體的絕對壓力比大氣壓力(B)還低時,容器內的絕對壓力比大氣壓力低的數值,稱為真空度(PK)。三者之間的關系是:P=PB+B或P=B-PK

  作為工質的狀態參數應該是絕對壓力,而不是表壓力或真空度。

  三、比容:比容是指單位質量工質所占有的容積,用符號υ表示。

  比容是說明工質分子之間密集程度的一個物理量。比容的倒數為工質的密度,即單位容積工質所具有的質量,用符號ρ表示。比容和密度之間互為倒數關系。

  四、內能:內能是工質內部所具有的分子動能和分子位能的總和,用符號u表示。

  分子動能包括分子的直線運動動能、旋轉運動動能和分子內部振動能三項,其大小

  與氣體的溫度有關。而分子位能的大小與分子間的距離有關,亦即與工質的比容有關。

  既然氣體的內動能決定于氣體的溫度、內位能決定于氣體的比容,所以氣體的內能是其溫度和比容的函數。也就是說內能是一個狀態參數。

  五、焓:焓是一個復合的熱力狀態參數,表征系統中所有的總能量,它是內能與壓力之和。對1kg工質而言,可表示為:

 ?。瑁剑酰玃υ (kJ/kg)或(kcal/kg)

  式中:h— 焓或稱比焓(kJ/kg或kcal/kg): υ— 比容(m3/kg)

 ?。?mdash; 內能(kJ/kg或kcal/kg): p— 絕對壓力(N/m2或[wqp1] [wqp2] Pa)

  在工程單位制中,壓力單位常用工程氣壓、物理大氣壓和毫米水柱等單位。

  由于內能和壓力位能都是溫度的參數,所以焓也是狀態參數。確切地說,焓是一定質量的流體,從某一初始狀態變為任一熱力狀態所加入的總熱量。

  六、熵:熵是一個導出的熱力狀態參數,熵的中文意義是熱量被溫度除所得的商,熵的外文原名意義是“轉變”,指熱量可以轉變為功的程度,它表征工質狀態變化時,與外界熱交換的程度。熵是通過其他可以直接測量的數量間接計算出來的。

標簽: 制冷設備  

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