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工質在制冷系統(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內在關系的。現(xiàn)在介紹一些參數(shù)、術語和基本概念,為掌握熱力學基礎知識作準備。
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)
它們之間的換算關系是:
℃=5/9(°F –32) °F=9/5℃+32 K=℃+273.15
2. 干球溫度:用一般溫度計所測得的空氣溫度,它是該空氣的真正溫度。
3. 濕球溫度:濕球溫度計感溫球部位包著潮濕棉紗,用這種溫度計測量空氣的溫度時,由于棉紗中的水在蒸發(fā)時要吸收空氣的熱量,當空氣傳遞給水的熱量恰好等于水表面蒸發(fā)所需熱量時所測得的溫度稱為濕球溫度。
干濕球溫度差:用干濕球溫度計測量未飽和空氣時,干球溫度計顯示的溫度較高,濕球溫度計顯示的溫度較低,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)值為百分數(shù)。當相對濕度為0%時,則為干空氣;而相對濕度為100%時,則為飽和蒸汽。人體感到舒適的相對濕度是60%~70%。
5. 露點溫度:濕空氣在含濕量不變的情況下,冷卻使溫度降低到空氣內部所含水蒸氣開始冷凝液化時(即達到完全飽和)的溫度。
6. 壓力(物理學中稱壓強):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:是物質熱能轉移的度量。單位是焦爾(J)、千焦(kJ),過去用(Cal)、千卡(kCal)。它們的換算關系是:1Cal=4.18J。
8. 比熱:1千克重的物質溫度升高或降低1℃時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,只發(fā)生溫度變化而沒有狀態(tài)變化,這時它所吸收或釋放的熱量。
10. 潛熱:物質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:液體表面和內部同時發(fā)生激烈的汽化現(xiàn)象。液體在一定壓力下達到一定的沸點溫度才能沸騰。
12.冷凝:氣體液化為液體的現(xiàn)象。分冷卻和凝結兩個過程。
13.比容:單位重量的物質所占有的容積。單位:米3/千克(m3/kg)。
14.密度:單位容積的物質,所具有的重量。單位:千克/米3(kg/m3)。
15.內能:內能是氣體分子的動能和內位能的總和。動能就是分子運動能量的總和,內位能就是因分子之間吸引力所具有的能量。工程上常取1kg工質作為研究對象,所以通常說的內能是指1kg工質所具有的能量。
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。當用外力去移動物體時需要消耗能,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:單位時間內所做的功。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:焓是一個復合狀態(tài)參數(shù),是表征系統(tǒng)中具有的總能量,它是內能和壓力能之和。通常是對1千克工質而言,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——內能,Kj/kg;
p——壓力,kpa;
v——比容,m3/kg
22.熵:是一個導出狀態(tài)參數(shù),它表示工質狀態(tài)變化時,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——物質獲得熱量時的絕對溫度,K。
23.節(jié)流:流體在管道中流動,通過閥門、孔板、毛細管等設備時,由于局部阻力,使流體壓力降低的現(xiàn)象。
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