《冰箱空调2——制冷空调基础》
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第二章
制冷空调基础知识
第一节 热力学定律 第二节 制冷压缩原理及制冷剂
第三节 其他制冷方式
第四节 空气调节基础 本章小节
第一节 热力学定律 一、工质的物理性质及基本状态参数
二、热力学定律及应用
三、制冷技术中常用的热力学名词
一、工质的物理性质及基本状态参数
1．物质的三态 固态、液态及气态，三态之间是通过吸热或放热来完成其状态转化的。 （1）固态 该种状态的物质分子间的引力比其它两种状态大，且分子间的 距离最小。固体具一定形状。 （2）液态 液态的物质分子间的引力较小而间距较大。分子间相互可移动， 因此液体具有流动性而且无一定的形状。
例
例 2-1 锅炉中蒸汽压力表的读数
题
pe = 32.3 105 Pa ；凝汽器的
真空度值 pe = 9.5 104 Pa ，根据真空表读为 pamb= 1.013 25 105 Pa。 若大气压力 ，试求锅炉及凝汽器中蒸汽的绝对力。 解： p = pamb + pe = 1.013 25 105 Pa + 32.3 105 Pa = 33.313 105 Pa 凝汽器（电压电容）中的绝对压力 p = pamb - pe = 1.013 25 105 Pa – 9.5 104 Pa = 0.633 104 Pa
二、热力学定律及应用
（2）比热容 1 kg 物质温度升高 1K 所需要的热量叫比热容，用 c 表示，
其单位为 kJ/（kg ·K）。 比热容与热量和焓的关系式为： 在定容过程中： q1-2 = u2 – u1 = cV (T2 - T1) 在定压过程中： q1-2 = h2 – h1 = cp (T2 - T1)
一、工质的物理性质及基本状态参数
3．理想气体状态方程式 pv=RT Rg——气体常数 对于质量为 m（kg）的理想气体，其状态方程为 p V = mR T V——质量为 m（kg）的气体所占有的体积，m3；其它各参数同前。
二、热力学定律及应用
能量守恒及转换定律：能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形 式转换成另一种形式，或从一个系统转移到一个系统。 在实际的工质状态变化中，热力学第一定律的表达式为： q=u+ q —— 加给 1 kg 工质的热量，J/kg； u —— 1 kg 工质内能，J/kg；
例
例 2-2 计算）。 解
题
在一个空气加热器中，空气的温度从 27℃ 升高到 327℃，
而空气的压力没有变化。试求加热 1 kg 空气所需的热量（按定值比热容
根据热力学第一定律方程式，查表空气的比定压热容为 cp =1.004
kJ/(kg K) 。T1 = 237 K + t1 = (273 + 27 )K= 300 K ， T2 = 237 K + t2 = (273
单位为 K（开）。热力学温度与摄氏温度之间的关系为 t = T - 273.15 K 或 T = 273.15 K + t t —— 摄氏温度，℃。
一、工质的物理性质及基本状态参数
（2）压力
p
F——整个边界面受到的力，N； S——受力边界面的总面积，m2。
F S
绝对压力、工作压力和环境大气压力之间的关系为
二、热力学定律及应用
2．焓、比热容 （1）焓的基本概念 1 kg 的气体工质流入到装有一定状态工质的容器 中后，带来的能量等于其全部内能与该气体流动功之和，其值称为焓。
h = u + pv H = U + pV
二、热力学定律及应用
H 表示质量为 m 的工质的焓，h 表示 1 kg 工质的焓，称为比焓，习惯
—— 机械功，J/kg。
二、热力学定律及应用
热力学第二定律： （1）在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移，而不能由低 温物体自动向高温物体转移。即在自然条件下这个转变过程是不可逆的，必 须消耗功才能使热传递方向倒转过来。 （2）任何形式的能都会很容易地变成热，而反过来热却不能在不产生
其它影响的条件下完全变成其它形式的能，这种转变在自然条件下是不可逆
p pamb p （正压）； p pamb p （负压） e e
pamb——当地大气压力； pe——工作压力。
一、工质的物理性质及基本状态参数
（3）比体积和密度 系统中工质所占有的空间称为工质的体积。而单 位质量的工质所占有的体积称比体积，用 v 表示，单位为 m3/kg。决定压缩 机制冷量的重要参数。与工质密度互为倒数。
（3）气态
和上述两种状态相比较，气态物体的分子间距离最大而分子间
引力很小，分子间无相互约束，不停地进行着无规则的运动。因此，气体无形 状，元固定体积。 物质的状态取决于分子之间引力的大小和其热运动的强弱。
一、工质的物理性质及基本状态参数
2．基本状态参数 热力学中常见的状态参数有（基本状态参数）温度 T、压力 p、密度 或比 体积 v、比内能 u、比焓 h 等。 （1）温度 描述热力系统冷热程度的物理量。热力学温度的符号用 T 表示，
+ 327 )K= 600 K ，所以 q1-2 = h2 – h1 = cp (T2 - T1)= 1.004 （600-300）
上统称为“焓”，h 的单位为 J/kg，H 的单位为 J。 H = U + pV = m ( u + pv ) = mh H——质量为 m 的工质的焓，J；U——质量为 m 的工质的热力学能，J；
p——工质的压力，Pa；V——工质的体积，m3；m——工质的质量，kg； u——1 kg工质的热力学能，J/kg；v——工质的比体积，m/kg； h———1 kg工质的焓，J/kg。 焓的变化量即是工质的热量，定压过程热和焓的表达式为 （q1-2）p = u2 – u1 + p (v2 - v1) = h2- h1
的。热变为机械功，一定源自文库随有热量损失。
二、热力学定律及应用
1．热量 （1）热量的定义 热量是系统与外界之间通过界面传递能量的一种方 式，单位 J（焦耳）。 ① 热量是能量在传递过程中的一种表现形式。 ② 热量与热力过程有关，当热量传递给系统即系统吸热时符号为正号， 反之取负。 （2）热量传递的方式 ① 热传导 ② 热对流 ③ 热辐射
制冷空调基础知识
第一节 热力学定律 第二节 制冷压缩原理及制冷剂
第三节 其他制冷方式
第四节 空气调节基础 本章小节
第一节 热力学定律 一、工质的物理性质及基本状态参数
二、热力学定律及应用
三、制冷技术中常用的热力学名词
一、工质的物理性质及基本状态参数
1．物质的三态 固态、液态及气态，三态之间是通过吸热或放热来完成其状态转化的。 （1）固态 该种状态的物质分子间的引力比其它两种状态大，且分子间的 距离最小。固体具一定形状。 （2）液态 液态的物质分子间的引力较小而间距较大。分子间相互可移动， 因此液体具有流动性而且无一定的形状。
例
例 2-1 锅炉中蒸汽压力表的读数
题
pe = 32.3 105 Pa ；凝汽器的
真空度值 pe = 9.5 104 Pa ，根据真空表读为 pamb= 1.013 25 105 Pa。 若大气压力 ，试求锅炉及凝汽器中蒸汽的绝对力。 解： p = pamb + pe = 1.013 25 105 Pa + 32.3 105 Pa = 33.313 105 Pa 凝汽器（电压电容）中的绝对压力 p = pamb - pe = 1.013 25 105 Pa – 9.5 104 Pa = 0.633 104 Pa
二、热力学定律及应用
（2）比热容 1 kg 物质温度升高 1K 所需要的热量叫比热容，用 c 表示，
其单位为 kJ/（kg ·K）。 比热容与热量和焓的关系式为： 在定容过程中： q1-2 = u2 – u1 = cV (T2 - T1) 在定压过程中： q1-2 = h2 – h1 = cp (T2 - T1)
一、工质的物理性质及基本状态参数
3．理想气体状态方程式 pv=RT Rg——气体常数 对于质量为 m（kg）的理想气体，其状态方程为 p V = mR T V——质量为 m（kg）的气体所占有的体积，m3；其它各参数同前。
二、热力学定律及应用
能量守恒及转换定律：能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形 式转换成另一种形式，或从一个系统转移到一个系统。 在实际的工质状态变化中，热力学第一定律的表达式为： q=u+ q —— 加给 1 kg 工质的热量，J/kg； u —— 1 kg 工质内能，J/kg；
例
例 2-2 计算）。 解
题
在一个空气加热器中，空气的温度从 27℃ 升高到 327℃，
而空气的压力没有变化。试求加热 1 kg 空气所需的热量（按定值比热容
根据热力学第一定律方程式，查表空气的比定压热容为 cp =1.004
kJ/(kg K) 。T1 = 237 K + t1 = (273 + 27 )K= 300 K ， T2 = 237 K + t2 = (273
单位为 K（开）。热力学温度与摄氏温度之间的关系为 t = T - 273.15 K 或 T = 273.15 K + t t —— 摄氏温度，℃。
一、工质的物理性质及基本状态参数
（2）压力
p
F——整个边界面受到的力，N； S——受力边界面的总面积，m2。
F S
绝对压力、工作压力和环境大气压力之间的关系为
二、热力学定律及应用
2．焓、比热容 （1）焓的基本概念 1 kg 的气体工质流入到装有一定状态工质的容器 中后，带来的能量等于其全部内能与该气体流动功之和，其值称为焓。
h = u + pv H = U + pV
二、热力学定律及应用
H 表示质量为 m 的工质的焓，h 表示 1 kg 工质的焓，称为比焓，习惯
—— 机械功，J/kg。
二、热力学定律及应用
热力学第二定律： （1）在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移，而不能由低 温物体自动向高温物体转移。即在自然条件下这个转变过程是不可逆的，必 须消耗功才能使热传递方向倒转过来。 （2）任何形式的能都会很容易地变成热，而反过来热却不能在不产生
其它影响的条件下完全变成其它形式的能，这种转变在自然条件下是不可逆
p pamb p （正压）； p pamb p （负压） e e
pamb——当地大气压力； pe——工作压力。
一、工质的物理性质及基本状态参数
（3）比体积和密度 系统中工质所占有的空间称为工质的体积。而单 位质量的工质所占有的体积称比体积，用 v 表示，单位为 m3/kg。决定压缩 机制冷量的重要参数。与工质密度互为倒数。
（3）气态
和上述两种状态相比较，气态物体的分子间距离最大而分子间
引力很小，分子间无相互约束，不停地进行着无规则的运动。因此，气体无形 状，元固定体积。 物质的状态取决于分子之间引力的大小和其热运动的强弱。
一、工质的物理性质及基本状态参数
2．基本状态参数 热力学中常见的状态参数有（基本状态参数）温度 T、压力 p、密度 或比 体积 v、比内能 u、比焓 h 等。 （1）温度 描述热力系统冷热程度的物理量。热力学温度的符号用 T 表示，
+ 327 )K= 600 K ，所以 q1-2 = h2 – h1 = cp (T2 - T1)= 1.004 （600-300）
上统称为“焓”，h 的单位为 J/kg，H 的单位为 J。 H = U + pV = m ( u + pv ) = mh H——质量为 m 的工质的焓，J；U——质量为 m 的工质的热力学能，J；
p——工质的压力，Pa；V——工质的体积，m3；m——工质的质量，kg； u——1 kg工质的热力学能，J/kg；v——工质的比体积，m/kg； h———1 kg工质的焓，J/kg。 焓的变化量即是工质的热量，定压过程热和焓的表达式为 （q1-2）p = u2 – u1 + p (v2 - v1) = h2- h1
的。热变为机械功，一定源自文库随有热量损失。
二、热力学定律及应用
1．热量 （1）热量的定义 热量是系统与外界之间通过界面传递能量的一种方 式，单位 J（焦耳）。 ① 热量是能量在传递过程中的一种表现形式。 ② 热量与热力过程有关，当热量传递给系统即系统吸热时符号为正号， 反之取负。 （2）热量传递的方式 ① 热传导 ② 热对流 ③ 热辐射