⑴ 求教為什麼等熵膨脹比等焓膨脹的製冷效果要好
先看一下網路對兩個概念的解釋
等焓膨脹(isenthalpicexpansion)
1852年英國人焦耳和湯姆遜,用一個與外界絕熱的管子,中間裝一阻礙氣體通過的多孔塞,讓高壓氣體從一端A持續不斷地流向另一低壓端B而產生膨脹,這時有UA PAVA=UB PBVB也即兩邊的焓HA=HB,所以這現象稱為J-T效應,也稱為等焓膨脹。
等熵膨脹(isentropicexpansion)
氣體在膨脹機中絕熱膨脹對外做功,由於同外界沒有熱量的交換,是個等熵過程,稱為等熵膨脹,膨脹所做的功以內能的減少為補償,於是溫度就下降,達到製冷的目的。
根據熱力學第一定律dQ=dU pdV,對於理想氣體dU=cvdT,在絕熱的情況下dQ=0,所以0=cvdT pdV,可得`-dT=\frac{p}{c_v}dV`,只要系統對外界做功,系統必定降溫。
絕熱膨脹時,溫度由T1降到T2,壓力由p1降到p2,系統對外做的功$W=U_1-U_2=c_v(T_1-T_2)=c_vT_1$
$[1-(\frac{p_2}{p_1})^{\frac{K-1}{K}}]$,其中$K=\frac{c_p}{c_v}$,
可見系統對外做的功與膨脹前氣體的溫度T1成正比,這說明T1越高,對外做功越多,即內能減少也越多,氣體溫度下降也越顯著,是在高溫區製冷的有效手段,優於等焓膨脹製冷。在實際的膨脹機上由於摩擦等不可逆因素,所以膨脹後並不降到T2而是降到T3,但比等焓膨脹降到T4的溫度仍低得多,由此可定出膨脹機的效率η=ΔH實/ΔH理=$\frac{H_1-H_3}{H_1-H_2}$,一般的可在0.6~0.9之間。
我的理解就是與等焓膨脹相比,等熵膨脹在降壓的同時,還對外做了功,因此內能損失更大,所以溫度降低得更多,所以製冷效果更好。
⑵ 關於製冷焓濕圖
您這是哪裡看來的坑爹的題目啊……絕對是坑爹、膚淺的應試、毫無意義……什麼「等焓」過程中的「全熱」,這不是在咬文嚼字嘛~
焓,就是全熱了,是所有熱量,包括潛熱顯熱,也可以看成是「外功+內能」的總和。等焓過程當然全熱不變啊~(這簡直是廢話)
您就找一張焓濕圖來,沿著等焓線、等溫線來畫嘛~~等溫加濕(加含濕量d),那當然焓值增加啦~
因為「焓」是指物質的所有熱量,外功+內能,所以,無論你提高了空氣的含濕量還是提高了溫度,無外乎對空氣做了功,或者傳入了新的熱量或熱質,結果是空氣的「能量」一定會被升高了~這點你在圖上就能發現了。如果升溫而減少了焓,那勢必是空氣中的水(含濕量)被抽走了,包含熱量的物質少了,焓當然降低。
⑶ 為什麼製冷劑的節流稱為等焓節流
流體在流道中流經閥門、孔板或多孔堵塞物時,由於局部的阻力使流體壓力降低的現象。在節流過程中流體與外界沒有熱量交換,就稱為絕熱節流。製冷劑流經熱力膨脹閥或毛細管等節流裝置時,與外界無熱交換,近似絕熱節流過程。因此,節流前後的製冷劑的焓不變,所以稱為等焓節流。
⑷ 什麼是等焓蒸發
利用水吸收空氣的顯熱進行蒸發加濕,其在焓、濕圖上的變化為近似等焓過程。採用等焓加濕型式的加濕器有:高壓噴霧加濕器、蒸發式濕膜加濕器、水氣噴霧加濕器、離心噴霧加濕器、超聲波加濕器等幾種基本形式,根據其原理也衍生出多種形式的加濕器,例如風管式濕膜加濕器、高壓微霧加濕器等
⑸ 氣體等焓節流後會溫度會變化,我想知道這個現象的微觀解釋是什麼,詳細點……理解能力有限
截流一方面降壓,另一方面限流。當製冷劑以高壓進入節流閥後,由於閥芯只有一狹窄的斷面通過,阻力很大,於是製冷劑的能量受到損失,壓力下降,速度上升。通道斷面越小,壓力降就越大,流量也減少。當壓力降低之後,製冷劑分子運動的速度也降低其溫度也隨之下降。這是因為節流時,製冷劑比容增大,需要有一部分能量來克服分子間的作用力,使內部勢能增大。勢能的增大是靠降低內勢能作為代價的,所以節流後溫度是降低的。
冰箱毛細管內徑為0.6---2.0mm ,長度為1.5----4m的紫銅管。毛細管因為細而長,所以對製冷劑有阻力,一方面對製冷劑降低壓力,一方面又可以在一定范圍內限制流量。而冰箱的降溫主要還是靠製冷劑在節流後,由高壓噴射到低壓蒸發器中由液態變成氣態,需要吸收熱量,是吸熱過程,如此不斷蒸發吸收熱量,達到使冰箱降溫的目的。
⑹ 製冷劑在製冷設備的各階段都是什麼樣的狀態希望能詳細解釋一下。
1.冷凝器是用來冷卻壓縮機出的高溫高壓液體,冷凝成液態高壓,既然是液態溫度肯內定降低。容進入蒸發器前是低溫低壓液體出來後是高溫常壓氣體。
2.進入壓縮機前有一定的過熱度(針對活塞機明顯點),防止液擊。節流前過冷,一部分補充節流過程的損失,主要還是提高製冷量。相對製冷量的增大,冷凝負荷也增大。
3..都是氣液共存狀態,前者是蒸發液體,後者是冷卻氣體。
4.家用空調的節流是管徑縮小 壓力也自然降低,工程上常使用膨脹法降壓。降溫是因為節流過程有一定的閃發氣體產生帶走熱量。
5.壓縮機在製冷系統里類是心臟的作用帶動製冷劑循環,抽取蒸發器來的氣體控制蒸發器內的壓力(蒸發壓力相對應蒸發溫度),在壓縮過程中壓力提高溫度也隨之提高,排向冷凝器控製冷凝器內的壓力(冷凝壓力對應冷凝溫度)。壓力越大,沸點越高(類是我們的高壓鍋)
具體過冷過冷可以在壓焓圖上明顯表示,他們還分有害過冷過熱。
⑺ 為什麼製冷或熱泵中的節流過程是等焓過程
在製冷系統節流的過程中並沒有發生熱量交換,所以節流過程必須是等焓的一個過程。
當然在實際循環當中,節流過程中是有很微小的熱量交換的,但這個完全可以忽略不計。
⑻ 怎麼看懂壓焓圖啊!求老師
壓焓圖曲線的含義可以用一點(臨界點)、二線(飽和液體線、飽和蒸汽線)、三區(液相區、兩相區、氣相區)、五態(過冷液狀態、飽和液狀態、過熱蒸汽狀態、飽和蒸汽狀態、濕蒸汽狀態)和八線(等壓線、等焓線、飽和液線、飽和蒸汽線、等干度線、等熵線、等比體積線、等溫線)來概括。
臨界點K和飽和曲線:臨界點K為兩根粗實線的交點。在該點,液態和氣態差別消失。
K點左邊的粗實線Ka為飽和液體線,在Ka線上任意一點的狀態,均是相應壓力的飽和液體;K點的右邊粗實線Kb為飽和蒸氣線,在Kb線上任意一點的狀態均為飽和蒸氣狀態,或稱干蒸氣。
三個狀態區:
Ka左側——過冷液體區,該區域內的溫度低於同壓力下的飽和溫度;
Kb右側——過熱蒸氣區,該區域內的蒸氣溫度高於同壓力下的飽和溫度;
Ka和Kb之間——濕蒸氣區,即氣液共存區。該區內製冷劑處於飽和狀態,壓力和溫度為一一對應關系。
在製冷機中,蒸發與冷凝過程主要在濕蒸氣區進行,壓縮過程則是在過熱蒸氣區內進行。
壓焓圖介紹:
壓力:垂直於物體表面的作用力,單位牛頓(N)。
壓強:單位面積所受到的作用力,單位帕(Pa)。
焓:物體內能與壓力能之和。單位焦(J)。等壓過程中,系統從外界所吸收的熱量等於系統焓值的增加。
比焓:1kg某物質的焓值。單位kj/kg。
在壓焓圖上,X軸所表示的單位為比焓。Y軸所表示的單位為壓強。為縮小尺寸,提高低壓表示的精度,故取對數。