什麼氣體晶體能製冷

㈠ 什麼化學物質溶解於水時強烈吸熱而獲得製冷

乾冰（固體二氧化碳），直接吸熱，周圍的溫度急劇下降
什麼物質溶解於水時強烈吸熱而獲得製冷---應該是要兩種化學物質發生化學反應使降溫
例：NH4Cl + Ba(OH)2.8H2O 放於水中
單獨一種物質溶於水，一般是銨鹽（例硝酸銨），使溶液溫度降低

㈡ 二氧化碳的共價晶體和分子晶體可用作製冷材料嗎

可以。
二氧化碳是可以做製冷劑的，製冷劑主要是通過液態和氣態之間的相互轉化來實現製冷效果，而二氧化碳也可以進行氣態和固態的轉化，固態二氧化碳就是乾冰，升華時可吸收大量熱，因此可以用作製冷劑。

㈢ 常用作製冷劑的氣體

（1）氮氣的化學性質不活潑，性質較穩定，能作保護氣，
故答案為：N ₅ ；氮氣的化學性質不活潑；
（5）氨氣手常見的含氮化合物，易液化，氣化吸收周圍的熱量，可作製冷劑；
故答案為：N8 _的 ；氨氣易液化，液氨在氣化時吸收大量熱；
（的）能和酸反應生成鹽的物質應該具有鹼性，在常溫下為氣態的物質是N8 _的 ；氨氣屬於鹼性氣體，易和鹽酸等強酸反應，N8 _的 +8 ⁺ =N8 ₄ ⁺ ，
故答案為：N8 _的 ；N8 _的 +8 ⁺ =N8 ₄ ⁺ ；
（4）可以作氮肥、遇鹼會放出帶刺激性氣味氣體的物質為銨鹽，銨鹽都是易溶於水的物質，銨鹽和氫氧化鈉等強鹼溶液能發生復分解反應，生成氨氣和水，離子反應方程式為：N8 ₄ ⁺ +O8 ^- =N8 _的 ↑+8 ₅ O，
故答案為：銨鹽；N8 ₄ ⁺ +O8 ^- =N8 _的 ↑+8 ₅ O．

㈣ 液氮製冷和壓縮機製冷原理分別是什麼

液氮的沸點低-195.8攝氏度液氮製冷原理是液氮的汽化現象汽化吸收熱量達到製冷效果是物理變化。液氮:液態的氮氣。是惰性的，無色，無臭，無腐蝕性，不可燃，溫度極低。氮構成了大氣的大部分(體積比78.03%，重量比75.5%)。氮是不活潑的，不支持燃燒。汽化時大量吸熱接觸造成凍傷。在常壓下，液氮溫度為-196℃；1立方米的液氮可以膨脹至696立方米21°C的純氣態氮。液氮是無色、無味，在高壓下低溫的液體和氣體。液氮(常寫為LN2)，是氮氣在低溫下形成的液體形態。氮的沸點為-196°C，在正常大氣壓下溫度如果在這以下就會形成液氮；如果加壓，可以在更高的溫度下得到液氮。

壓縮機工作原理十分簡單，一般情況下空調壓縮機都被安裝在室外機中，在運行過程中空調壓縮機會將製冷劑從低壓區抽取出來經過壓縮之後送到高壓區進行冷卻凝結，製冷劑在被輸送到高壓區之後通過散熱片將熱量散發到空氣中，這時它也從原來的氣態變為液態，壓力也隨之升高。製冷劑在循環過程中，從高壓區流向低壓區，之後通過毛細血管噴射到蒸發器中，在壓力驟降的情況下由液態變為氣態，然後通過散熱片來吸收空氣中的熱量實現降溫。在這之中，空調壓縮機不間斷的進行工作，將低壓區的熱量吸收到製冷劑中再次送到高壓區，最終也就實現了整個製冷的循環，起到了溫度調節的作用。

㈤ 常用作保護氣（如填充燈泡、焊接保護等）的物質是 ，常用作製冷劑的物質是 。

只在potatomagic先生的回答的第一條上上加一點：

第一個：常用作保護氣（如填充燈泡、焊接保護等）的物質是氮氣N2 ;
常用作製冷劑的物質是（液）氨：NH3
第二個：氨氣：NH3 + H+ =NH4+
第三個：銨鹽及其水合物：NH4+ + OH- = NH3↑+ H20

回答者：potatomagic- 舉人 四級

㈥ CO2做製冷劑是利用了它的什麼性質化學方程式是

是利用的物理性質吧。乾冰吸熱升華。從而達到製冷的效果。
既然是物理性質就沒有化學方程式了。

㈦ 什麼是二氧化碳跨臨界直冷製冰技術

國家速滑館

（圖片來源：北京日報）

在這次冰雪盛會里，「冰絲帶」國家速滑館一直以「高科技」的形象出現。可能很多人並不理解，不就是「結冰」嗎？有啥稀奇？可是你知道么，「製冰」這件事里的科技含量並不少，人類真正實現「製冰自由」還是近一百多年的事，而實現「綠色製冰」也是一個曲折的過程。

我不生產冰，我只是大自然的搬運工

弗朗西斯·培根說過：我們可以通過火來得到熱量，但對於冷，我們必須常常到洞穴中去尋找，即使萬事俱備，我們也不能大規模地得到它。

早在先秦時代，古人便利用天然冰來降溫、給食物保鮮和做冷飲。據《周禮》記載，當時周王室為保證夏天有冰塊使用，專門成立了相應的機構管理「冰政」，負責人稱「凌人」。每年大寒季節，古人就開始鑿冰儲藏，他們認為這時的冰塊最堅硬，不易融化。管理藏冰事務的官吏監督奴隸、農民到水質好的地方鑿采冰塊，藏到預先准備好的冰窖里。冰窖都建在陰涼的地方，深入地下。用新鮮稻草跟蘆席鋪墊，把冰放到上面之後就覆蓋稻糠、樹葉等隔溫材料，然後密封窖口，待來年享用。

總之，在古代炎熱的夏日，沒有冰箱、空調這些電器，人們想得到一點清涼往往都要付出巨大的代價，冰塊是只有王公貴族才能享用的奢侈品，更不用談大規模開展滑冰、滑雪這些娛樂項目了。

火葯工匠與煉金術士，

居然首次製成了冰

大約到了唐朝末期/歐洲的中世紀，工匠和煉金術士們在生產火葯時開采了大量硝石。他們偶然發現，硝石溶於水時會吸收大量的熱，能使周圍的水降溫直至結冰。於是他們將水放入罐內，取一個更大的容器，在容器內放水，然後將罐子放在容器內，並不斷地在容器中加入硝石，結果罐內的水結成了冰。

這個過程的原理是：硝石是一種白色味苦的晶體，化學名稱叫硝酸鈣，它溶解於水時會吸收大量熱量，使周圍溫度降低以致結成冰。硝石溶於水後，可以用降溫結晶法或蒸發結晶法將硝石再提出來重復使用。但提純能製冰的硝石極其困難，製冰又要耗費大量人工，人類製冰的代價仍然十分高昂。

終於發現了能量與熱量的秘密

1659年英國科學家羅伯特·波義耳把一隻鳥放入了廣口瓶中，緊接著用真空泵吸出瓶內的空氣，不出所料，這只鳥很快就一命嗚呼。但是，蹊蹺之處在於這只鳥被凍僵了[1]。

油畫：鳥在空氣泵中的實驗

（圖片來源維基網路）[2]

當時的人並沒有搞清楚這件事的原理，直到18世紀蒸汽機的發明，讓人類意識到熱量與能量是可以相互轉化的，伴隨著19世紀能量守恆定律的提出， 現代熱力學的基礎也由此奠定。人們逐漸接受了一項共識：給物質做功或用別的方式輸入能量，它的內能會增加；當物質對外界做功或者輸出能量，它的內能會降低。內能的漲落給一些物質帶來最直觀的變化就是溫度的起伏，也就能利用這個原理來製冷、製冰了。

蒸汽機的原理

（圖片來源Youtube）[3]

1834年,英國的雅可比·珀金斯試製成功用乙醚為工質的製冷機，採用人力轉動，可以連續工作。1844年，美國的戈里醫生利用空氣為介質製造了一台給醫院製造冰塊與低溫空氣的製冷機。戈里的製冷機原理是：通過氣體泵提高空氣的壓力，增壓後同時又升溫的空氣經過冷卻水，被冷卻到與環境相當的溫度又保持著此前的壓力，此時再讓高壓空氣膨脹， 這時空氣的溫度驟降，這些低溫的空氣可以拿來給水降溫從而製造冰塊，也可以給夏日的醫院提供冷風。

隨著戈里醫生的製冷機原型得到推廣，在隨後的幾十年裡，各式各樣的製冷機推陳出新，其中應用最為廣泛的是根據液體蒸發吸熱來製冷的蒸汽壓縮式製冷機，根據所選擇的製冷劑不同，可以分為下面的幾種類型。

1. 採用氨的蒸汽壓縮製冷機

這一類製冷機與空氣介質製冷機相似卻又不同。我們都知道，液體蒸發會帶走大量的熱，這一部分熱量叫做相變的潛熱，也就是遠大於物質溫度變化的顯熱。

蒸汽壓縮製冷機正是利用了這一特性，首先將氨蒸汽通入到壓縮機中升壓，得到了高溫、高壓的氨蒸汽；再用室溫的冷水或者冷風將它降溫，帶走它的熱量，氨蒸汽就此被冷凝；冷凝後的液體氨還保持著很高的壓力，這時將它通入膨脹閥中，和前面的空氣製冷機類似，高壓介質膨脹降溫，我們就得到了低溫的液體氨。製冷機中的低溫液體繼續向前流動到需要製冷的管路中，液體介質快速蒸發，從環境中吸收了大量的熱量，便創造了人們需要的低溫環境（比如冰場）。

這就是一直沿用至今的蒸汽壓縮製冷循環，在19世紀的60年代，所有製冷的需求都可以用氨製冷循環來滿足，但它存在著致命的缺點——氨易爆炸，且有毒。

2. 採用二氧化碳的製冷機

隨著氨製冷機的意外頻頻發生，19世紀的科學家和工程師們將目光轉向了二氧化碳，它無毒無害，不會爆炸，極易制備。即使設備出現泄露，也完全不用擔心，直接把它排入空氣就好。

1869年，美國人洛威以二氧化碳作為製冷劑製造了一台製冰機，由此拉開了二氧化碳製冰之路的帷幕。不過由於二氧化碳製冷設備的運行壓力高出氨製冷系統幾倍，它始終沒能把氨系統給淘汰。隨後的幾十年裡，在製冰行業里二氧化碳和氨系統平分秋色[4]。

3. 採用氟利昂等人工合成製冷劑的製冷機

在20世紀，合成化工高速發展給各行各業都帶來了影響，二氧化碳、氨這些天然製冷劑逐漸被以氟利昂為代表的氯氟烴以及氫氟碳化物所代替。這一類人工合成製冷劑有著很好的製冷性能，並且沒有二氧化碳的高壓困擾以及氨氣的毒性，也因此在開發伊始便被迅速推廣。

但這類化合物對環境卻不太友好，氟利昂等氯氟烴類製冷劑在紫外線的照射下會與臭氧分子快速反應，地球臭氧層被極大破壞，局部地區例如南極上空甚至出現了巨大的臭氧層空洞；用以替代氟利昂類製冷劑的氫氟碳化物製冷劑則是很難在大氣中分解，這一類物質停留在大氣中，會嚴重阻礙地球向外的散熱，直接促進全球變暖的進程，這類物質對全球變暖的貢獻值甚至達到了二氧化碳的成百上千倍。

南極上空的臭氧層空洞

（圖片來源NASA）[5]

聯合國為了避免工業產品中的氟氯碳化物對地球臭氧層繼續造成惡化及損害，於1987年9月16日邀請所屬26個會員國在加拿大蒙特利爾所簽署的環境保護公約，我國也於1991年加入《蒙特利爾議定書》締約國。1997年12月在日本京都由聯合國氣候變化框架公約參加國簽訂了《聯合國氣候變化框架公約的京都議定書》，這兩項合約的簽訂正式標志著氟利昂類以及氫氟碳化物類製冷劑的淘汰提上了日程。

綠色製冰，二氧化碳出手了

舊製冷劑的淘汰就意味著新製冷劑的推出，但找到性能優良卻對環境沒有影響的製冷劑卻異常困難。我們都知道奧卡姆剃刀原則：如無必要，勿增實體，這句話對大自然也同樣適用。因此，被淘汰許久的天然製冷劑又重新回到了人類視野之中。經過了上百年的發展，人們在機械製造上早已與19世紀有了雲泥之別。當初受限的設備問題已經可以被輕松解決，二氧化碳這一安全無毒的製冷劑，更是從無人問津一躍成為了當紅明星。

通過種種現代製冷手段，人們已經可以製造出滿足日常生活絕大多數需求的低溫。隨著人類在製冷行業的快速發展。各類製冰設備的推廣使得人們不再需要花費巨大的代價便可以得到足夠的冰雪場地。

1908年，第4屆夏季奧運會上增加了花樣滑冰項目，1924年，首屆正式的冬季奧林匹克運動會在法國舉辦。2022年，首屆完全實現「碳中和」的綠色冬季奧運會將在北京舉辦。除了可再生能源、材料的使用，現代綠色製冷技術的應用也是零碳排放冬奧會的關鍵，其中的代表之作便是國家速滑館的二氧化碳跨臨界直冷製冰技術應用，這是世界上首個採用該技術的大型冰雪運動場館。

二氧化碳是怎麼製冰的？

我們都知道，物質存在三種不同的相態：氣相、液相以及固相。而超臨界狀態則是氣液兩相的分界線消失的一種特殊狀態。當物質處於超臨界狀態時，它同時存在液體和氣體的性質，也因此有許多獨特的特性。

二氧化碳在不同溫度、壓力下的相態

（圖片來源維基網路）

超臨界二氧化碳是超臨界物質應用之中的佼佼者，它的臨界溫度只有31.3℃，臨界壓力（7.3MPa）和常溫時的飽和氣壓(5.7MPa)相比也不高。所以，在設備允許的情況下，利用二氧化碳作為製冷劑的系統很容易跨過臨界點來運行。超臨界二氧化碳的傳熱能力十分優秀，並且密度高於其他製冷劑，這讓跨臨界二氧化碳製冷系統的體積可以更小，系統的效率也可以更高。

國家速滑館正是使用了跨臨界二氧化碳製冷機組。製冷循環大致分為以下步驟：

• 二氧化碳氣體被吸入壓縮機，經過機械壓縮後跨越臨界點成為了高溫、高壓的超臨界流體；

• 高溫二氧化碳流體被送入熱回收器，流過被冷水包裹的管道，把冷水加熱到50-70℃，這一部分水將被送往場館用於生活用水、融冰池融冰以及冰面維護澆水，大幅度減少了電力消耗；

• 另一邊，被逐級降溫後的二氧化碳最終跌下臨界溫度成為液態，再通過節流閥膨脹後，其溫度大幅度降低達到-20℃；液態低溫二氧化碳經過液體循環泵被均勻輸送到埋設在場館冰面之下的蒸發盤管中，給冰面提供所需的低溫。

• 蒸發後的二氧化碳再進入壓縮機中進行下一次循環。

經過研究人員測算，國家速滑館的二氧化碳製冰系統每年可以節省約180萬度電量[6]。


更快、更高、更強是奧運會一貫的宗旨，而科學家在技術上的一次次突破，也正是人類為了應對全球氣候變化而不懈努力的縮影。

參考文獻：

[1] Boyle, Robert (2003) [1744]. Works of the Honorable Robert Boyle. Kessinger Publishing. p. 740. ISBN 0-7661-6865-4.


[2] Joseph Wright of Derby，An Experiment on a Bird in the Air Pump，1768

[3]Steam Engine - How Does It Work - YouTube

[4]AUSTIN B T, SUMATHY K. Transcritical carbon dioxide heat pump systems: A review [J]. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 2011, 15(8): 4013-29.

[5]ozonewatch.gsfc.nasa.gov

[6]馬一太,王派.2022年北京冬奧會國家速滑館CO2製冷系統和國家雪車雪橇中心氨製冷系統的簡介[J].製冷技術,2020,40(02):2-7.

作者單位：中國科學院理化技術研究所

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㈧ 氮氣是什麼原理可以迅速冷凍

氮氣膨脹製冷，原理是對氮氣進行加壓，然後絕熱膨脹吸熱製冷。

㈨ 可作製冷劑的氣體

三大還原劑是：碳、氫氣、一氧化碳，所以有還原性的氣體是氫氣和一氧化碳，由於氫分子是雙原子分子，所以化學式是H ₂ ；一氧化碳是從右向左讀，所以化學式是CO；由於乾冰易升華吸熱，使周圍溫度降低，可以做製冷劑，乾冰是二氧化碳的固態，所以化學式是CO ₂ ；由於氧氣具有助燃性，能支持燃燒，氧分子屬於雙原子分子，化學式是0 ₂ ；農葯波爾多液是利用熟石灰和硫酸銅晶體（或硫酸銅）混合製取的，硫酸根離子顯-2價，銅是+2價，所以化學式是CuSO ₄ ，氫氧根顯-1價，鈣顯+2價，所以其化學式是：Ca （OH） ₂ ．
故答案為：H ₂ 、CO；CO ₂ ；O ₂ ；CuSO ₄ •5H ₂ O（或CuSO ₄ ）、Ca （OH） ₂ ．

㈩ 某氧化物既能做製冷劑

1.按成分有以下幾種。
（1） 無機化合物。水、氨、二氧化碳等。
（2） 飽和碳氫化合物的衍生物，俗稱氟利昂。主要是甲烷和乙烷的衍生物。如R12, R22, R134a等。
（3） 飽合碳氫化合物。如丙烷，異丁烷等
（4） 不飽和碳氫化合物。如乙烯，丙烯等。
（5） 共沸混合製冷劑。如R502等。
（6） 非共沸混合製冷劑。如R407c，R410等。
通常按照製冷劑的標准蒸發溫度，又分為高、中、低溫三類。標准蒸發溫度是指標准大氣壓力下的蒸發溫度，也就是沸點。
（1） 高溫（低壓）：標准蒸發溫度（tS）>0℃,冷凝壓力(PC)≦0.2～0.3Mpa,常用的R123等。
（2） 中溫（中壓）：0℃> tS>-60℃，0.3Mpa< PC<2.0 Mpa,常用的有氨，R12, R22, R134a,丙烷等。
（3） 低溫（高壓）：tS≦-60℃，常用的有R13，乙烯, R744(CO2)等。
2.編號，命各標示方法;
按照國際統一規定用字母「R」代表製冷劑，加上後面的數字和字母組成在GB7778-1987中做了明確規定。簡述如下：
（1） 無機化合物。
規定為R700加上無機化合物的相對分子質量的整數部分組成
NH3(氨) H2O（水） CO2（二氧化碳）
分子量 17 18 44
編號 R717 R718 R744
(2)氟利昂和烷氫類：
烷氫類化合物的分子通式：CmH2m+2
氟利昂是飽合碳氫化合物(烷族)的鹵族元素衍生物的總稱，分子通式為R（m-1）(n+1)(X),若有Br（溴）原子，再加字母B和原子數，若（m-1）=0，則「0」略去不寫。
下面列舉幾種編號
名稱 分子式 m,n,x,z值 編號
一氯二氟甲烷 CHF2Cl m=1,n=1,x=2,z=0 R22
二氯撒氟乙烷 C2HF3 Cl2 m=2,n=1,x=3,z=0 R123
三氟一溴甲烷 CF3Br m=1,n=0,x=3,z=1 R13B1
丙烷 C3H8 m=3,n=8,x=0,z=0 R290
(3)混合製冷劑。
混合製冷劑以獲取命名的順序編號的
共沸混合製冷劑編號為R5，從R500開始R501,R502等。
非共沸混合製冷劑編號為R4，從R401，R404，R410等。
同素異構體加註小寫數字母，如CHF2-CHF2 R134,CF3-CH2F R134a