制第一章冷常用專業(yè)名詞及單位的換算表

1、第一章法定計量單位及制冷空調(diào)基本概念1 1法定計量單位我國的法定計量單位包括：1.國際單位制的基本單位，見表1-1；2.國際單位制的輔助單位，見表1-2；3.國際單位制中具有專門名稱的導(dǎo)出單位，見表1-3；國際單位制的基本單位表1-1量的名稱單位名稱單位符號量的名稱單位名稱單位符號長度米m熱力學(xué)溫度開（爾文）K質(zhì)量千克（公斤）kg物質(zhì)的量摩（爾）mol時間秒s發(fā)光強度坎（德拉）cd電流安（培）A注：內(nèi)的字，是在不致混淆的情況下，可以省略的字。內(nèi)的字，是前者的同義詞。國際單位制的輔助單位表1-2量的名稱單位名稱單位符號平面角弧度rad立體角球面度sr國際單位制中具有專門名稱的導(dǎo)出單位表1-3量的

2、名稱單位名稱單位符號其它表示示例頻率赫茲Hz-1 s力；重力牛頓N2kg.m/s壓力；壓強；應(yīng)力帕斯卡PaN/m2能量；功；熱焦耳JN.m功率；輻射通量瓦特WJ/s電荷量庫侖CA.s電位；電壓；電動勢伏特VW/A電容法拉FC/V電阻歐姆QV/A電導(dǎo)西門子SA/V磁通量韋【伯WbV.s磁通量密度；磁感應(yīng)強度特斯拉TWb/m2電感亨利HWb/A攝氏溫度攝氏度°Ccd.sr光感量流明Imlm/m1光照度勒克斯lx-1 s放射性活度貝可勒爾BqJ/kg吸收劑量戈瑞GyJ/kg劑量當(dāng)量希沃特Sv4.國家選定的非國際單位制單位，見表.1-4;5.由以上單位構(gòu)成的組合形式的單位；國家選定的非國際單

3、位制單位表1-4量的名稱單位名稱單位符號換算關(guān)系和說明時間分小時 天日minhd1min=60s1h=60min=3600s1d=24h=86400s平面角角秒（）1"=(門 /648000)rad角分(')1' =60"=(門 /10800)rad度(° )1° =60'=(門 /180)rad旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)每分r/min1r/min=(1/60)s長度海里n mile1n mile=1852m(只用于航程)速度節(jié)kn1kn=1n mile/h(只用于航行)質(zhì)量噸t1t=103kg體積原子質(zhì)量單位u1 u=1.665655 x 10

4、kg能升L,l1L=1dm=10m級差電子伏eV1Ev 1.6021892x10J線密度分貝dB1tex=1g/km特克斯tex注：1.角度單位度分秒的符號不處于數(shù)字后時，用括號2.升的符號中，小寫字母I為備用符號。3人民生活和貿(mào)易中，質(zhì)量習(xí)稱為重量。4. R為“轉(zhuǎn)”的符號。5公里為千米的俗稱，符號為 km.1. 2常用單位的換算關(guān)系（見表1-5）常用單位的換算關(guān)系表1-5類別非法定單位）x（換算關(guān)系）=法定單位長度In0.0254mFt0.3048Yd0.9144Mile1609.344質(zhì)量lb0.4536kgt1000面積in 26.4516x10 -4m 2ft 20.0929容積、體積

5、0.02833 m.3 in1.6387x10-5Ukgal1.6387x10-3Usgal3.7854x10-3速度ft/s0.3048m/sft/min0.0051密度lb/in 327679.9kg/m3lb/ft 316.0185壓強kgf/cm9.8067x104PammH2O9.8067mmHg(torr)133.322lnH2O249.089lbf/in 26894.76bar1x105atm101325動力粘度kgf.s/m29.8067Pa.slbf.s/ft247.8803運動粘度in2/s-46.45x10m /sft2/s_29.29x10 2in2/h1.79x10-

6、7能、功、熱kw.h3.6x106Jkgf.m9.8067Calnt4.1868Cali5 ft.lbf Hp.h Btu4.18551.3558 2.68x1061055.06功率Kcai/h Btu/h Kgf.m/s Hp1.1630.29319.8067745.7W導(dǎo)熱糸數(shù)kcal/(m.h. C)Btu(ft.h.F)1.1631.7307W/(m. C)傳熱系數(shù)kcal/(m2.h.C)Btu(ft 2.h.F)1.1635.678W/(m 2.C)比熱容，比熱焓，比熵kcal/(kg. C) Btu(lb.F) ft.lbf/ (lb.F) kgf.m/(kg. C)4186.8

7、4186.85.38039.8067J/(kg.C)冷量U.S.RT3516.91W力：kgf9.8067N力矩kgf.m9.8067N,m轉(zhuǎn)矩kgf.m29.8067N.m2應(yīng)力，強度kgf/cm29.8067x10Pakgf/mm 29.8067x104Pa彈性模量，剪切模量 :kgf/cm29.8067x104Pa1. 3專業(yè)術(shù)語1. 3. 1 熱熱是能量的一種形式。 它與原子有關(guān)，所有物質(zhì)都由能結(jié)合成分子的微小原子組成。所有原子處于不停的運動狀態(tài)。當(dāng)物質(zhì)的溫度升高， 原子運動速度加快。 溫度減低，原子運動速度減緩。如果從種物質(zhì)中排 除所有熱量（絕對零度），則該物質(zhì)的分子運動將停止。熱量

8、的國際單位是焦?fàn)枺↗）,如果使物質(zhì)變暖，則熱被吸入；如果使之冷卻，則熱被排出。物質(zhì)的熱等于物質(zhì)的比容乘以它的溫度。物質(zhì)的熱量可以大大影響物質(zhì)的性質(zhì)。增加熱量引起大多數(shù)物質(zhì)膨脹，減少熱量則使其收縮。大多數(shù)物質(zhì)隨著增加或減少熱量而改變其物理狀態(tài)。例如，冰是固體（標準大氣壓下溫度低于0C）。加熱冰，它將溶化為水（液體）。繼續(xù)加熱，會使水變成蒸氣（氣體）。壓縮制冷循環(huán)的基本運行原理就是這種原理的應(yīng)用。1. 3. 2熱流熱總是從較熱的物質(zhì)流向較冷的物質(zhì)。實質(zhì)上就是運動較快的原子向運動較慢的原子釋放能量。因此，運動快的原子減緩了速度，而運動慢的原子加快了速度。熱使得一些固體變成液體或氣體， 或使液體變成氣

9、體。冷卻則正好相反。這是因為構(gòu)成物質(zhì) 分子的原子所受溫度作用的不同， 當(dāng)發(fā)生相變時，分子中一個或多個原子移動位置， 替代其 運動速度的加快或減慢。1. 3. 3 冷冷系指低溫或熱量不足。冷是移走熱量的結(jié)果。冰箱的產(chǎn)“冷”是通過從冰箱內(nèi)部排除熱量而達到的。冰箱并不消滅熱，而是將熱從箱體內(nèi)泵送到外部。熱總是從具有較高溫度的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到 溫度較低的物質(zhì)。熱不能自發(fā)地從低溫物體流向高溫物體。1. 3. 4溫度和溫度的測量溫度度量物質(zhì)的熱強度或熱程度。單一溫度不能給出物體的熱量，它只顯示熱的程度， 或者說物質(zhì)或物體是冷還是熱。熱分子理論 （the molecular theory of heat ）指出，

10、溫度表征分子的運動速度。 不要粗 心的將“溫度”和“熱”混淆。溫度度量原子的運動速度。熱度量原子運動速度乘以受影響的原子數(shù)目（質(zhì)量） 。 例如，一個幾毫克的小銅盤，加熱到 727C,沒有5千克的銅盤加熱到 140C所含的 熱量多。然而它的熱程度較高，它的熱強度也較大。中國習(xí)慣用的溫度為攝氏溫度，美國慣用的溫度單位是華氏溫度。 SI 制國際標準溫度 單位是開爾文（ K ）。溫度間隔（刻度之間的分格） ，開氏和攝氏溫度是一樣的。通常采用封閉在玻璃管內(nèi)液體均勻膨脹的溫度計測量溫度。 玻璃管底部有一個球泡， 內(nèi) 裝一定數(shù)量的液體（水銀或酒精） 。溫度變化時， 玻璃的膨脹或收縮遠小于液體。 管內(nèi)液體隨溫

11、度變化而上升或下降， 玻璃 管已校準或根據(jù)所需溫度范圍標注度數(shù)。有些溫度計采用金屬測量溫度。 溫度升高或降低， 金屬將膨脹或收縮， 致使讀數(shù)指針沿 溫度刻度上下移動。還有些溫度計是根據(jù)熱電偶產(chǎn)生的極微弱電壓伏特數(shù)進行測溫。這種儀表稱為電位差 計。當(dāng)溫度高至大于棒式玻璃溫度計測量范圍時，這種儀表尤其有用。輻射計是探測物質(zhì)發(fā)射紅外線的溫度計。 這種溫度計很好用， 不需與被測物質(zhì)接觸就可 進行測量。熱敏電阻也可用以測溫。135 溫標，華氏和攝氏兩種最常用的溫標是華氏和攝氏，攝氏溫標有時又稱百分制溫標。 決定溫度計劃分刻度的兩個溫度是：1 冰的融化溫度。2 水的沸騰溫度。（兩者均為在海平面或一個大氣壓

12、下的數(shù)值。）對于華氏溫度計，冰的融化溫度或者水的凍結(jié)溫度為32下。水的沸騰溫度為 212 To在凍結(jié)和沸騰溫度之間劃有 180個分格或稱為 180度。對于攝氏溫度計，冰的融化溫度或者水的凍結(jié)溫度為0Co水的沸騰溫度為 100Co在凍結(jié)和沸騰溫度之間劃有 100個分格或稱為100度。凍結(jié)點和沸點取決于標準大氣壓下水的凍結(jié)和沸騰溫度。136 絕對溫標，開氏與蘭金絕對零度是分子運動停止時的溫度，這是可能存在的最低溫度。此時物質(zhì)沒有任何熱量。 有兩種絕對溫標用于非常低的溫度情況。譬如低溫學(xué)。這兩個溫標是蘭金溫標（華氏絕對）和開氏溫標（攝氏絕對）蘭金溫標與華氏采用相同的分度。零點（00R）位于0T以下4

13、60度處。開氏溫標的零度（0K）是0C以下273度。圖1-4是攝氏、華氏、開氏、蘭金溫標的對 比。問題：采用開氏溫標，水凝固和沸騰時是多少度？解：凍結(jié)點：水在 0 C凍結(jié)，開氏零度是 0 C以下273度，水的凍結(jié) 點就在0K以上273度，也就是 273K。凍結(jié)點溫度是 273K。解：沸點水在0C以上100度沸騰，開氏溫標水的沸點為：100+273=373K。因此，水的沸點為 373K。137 溫度換算公式有時需要將一種溫標換算為另一種溫標，對于這種換算有現(xiàn)成的公式：0 c =用攝氏度表示的溫度0T =用華氏度表示的溫度K=用開氏度表示的溫度00R =用蘭金度表示的溫度1. 將攝氏度換算為華氏度

14、 公式：1809溫度T = (C) +32 或( C) +321005例：將75C換算為華氏度9解：°F = (75) +32=167 °F52. 將華氏度換算為攝氏度公式：溫度C = 100(溫度F -32 )或1805C = (溫度 F -32 )9例：將212 F換算為C55C =( 212-32 ) =180=100 C993. 將華氏度換算為絕對華氏(蘭金)度公式：溫度 Fa (0R) =F +460例：將40F換算為Fa (0R)解：Fa (°R) =40+460=500 度 Fa (°R)4. 將蘭金度換算為華氏度：公式：溫度F =

15、6;R 460m6363533313132$36lI28Q-ffl 1-4.攝氏.華氏.開爾丈.蘭飪程庫訃劇度的比較A水的掃直汕標離殲壤海度匯一朮的瞬固點；D蘭物 幣蘇r存的溫度殖圍；e用于的離我器溫度社圍； F債品掙蹤占存的溫崖范團;G筆時半度100A12BOaUQ.40104 _20Ba7.2 0C45-=20F-JC-44閆-7* J-240J1 400 :-240-273G*726MMS497例：將1800R 換算為F 解：F =180 460F =-280 F5 .將攝氏度換算為開氏度公式：溫度K= C +273例：將-10 C換算為K解：K=-10+273=263K6. 從開氏溫標

16、轉(zhuǎn)換為攝氏溫標公式：溫度C =K 273例：將400K轉(zhuǎn)換為C解：C = (400-273 )C =127 C7. 蘭金溫度和開氏溫度相互轉(zhuǎn)換時，其轉(zhuǎn)換比率與華氏溫度和攝氏溫度相互轉(zhuǎn)換時的比率相同。溫差計算：將華氏溫差轉(zhuǎn)換攝氏溫差時，可按以下公式進行計算:5C溫差二T溫差9F溫差=9 c溫差例：華氏溫差轉(zhuǎn)換攝氏溫差當(dāng)外部溫度為10 T，內(nèi)部溫度為75 T時，其溫差為65 T，問換算為C時溫差為多少?5C （溫差）=65=36 C9攝氏溫差轉(zhuǎn)換為華氏溫差當(dāng)外部溫度為10C，內(nèi)部溫度為26c時，其溫差為16C，以華氏溫度表示溫差為多少？1. 3. 8壓力一一大氣壓，表壓和絕對壓力地球表面的空氣層在

17、單位面積上所形成的壓力稱為大氣壓，它的單位以帕（Pa）或千帕kPa表示。21Pa=1N/m2除此以外，大氣壓力還有許多單位，如氣象上習(xí)慣以巴（bar）或毫巴（mbar）表示，物理上習(xí)慣以標準大氣壓或物理大氣壓（atm）表示。大氣壓不是一個定值，它隨著各個地區(qū)的海拔高度的不同而存在差異，同時還隨著季節(jié)、天氣的變化而稍有高低。例如，我國東部的上海市的海拔4.5m,夏季大氣壓力為1005mbar,冬季為1025mbar ;而西部青海高原的西寧市海拔2261.2m，夏季大氣壓為773mbar，冬季為775mbar，氣壓就比沿海城市低得多。大氣壓力不同，空氣的狀態(tài)參數(shù)也要發(fā)生變化，因此 在設(shè)計和運行中使

18、用一些空氣參數(shù)，如果不考慮當(dāng)?shù)氐臍鈮捍笮。蜁斐梢欢ǖ恼`差。在制冷空調(diào)系統(tǒng)中，空氣的壓力是用儀表測出的，但儀表指示的壓力不是空氣壓力的絕對值，而是與當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ牟钪?，稱之工作壓力（也叫表壓）。它不能代表空氣壓力的真 正大小，只有空氣的絕對壓力才是空氣的一個基本狀態(tài)參數(shù)。工作壓力與絕對壓力的關(guān)系為：壓力=當(dāng)?shù)卮髿鈮?表壓凡未指明是工作壓力的，均應(yīng)理解為絕對壓力。絕對壓標是將不可能在降低的壓力定義為0。完全真空就是在單位面積上所形成的壓力為0。用于讀取高真空度（接近于絕對真空的壓力）的計量單位是乇，1乇等于1mm水銀柱（mmHg , 0C）。乇是以發(fā)明水銀壓力計的人命名的，乇這個單位可以用大氣

19、壓的分數(shù)形式 表示。1乇=1/760大氣壓，1乇幾乎是完全真空。1. 3. 9功和能功是力（F）與該力作用下物體位移（D）的乘積。在SI單位制中，功的單位是焦耳（J）。1焦耳等于1牛頓的力將其作用對象推移1米時所做的功。例：船漿用200牛頓的力推動船在水中航行，如果船的位移為10 km,問船漿對船做了多少功？解：10km=10000m功=FX D=200X 10000=2X 106N.m=2MJ在英制單位中，功的單位是英尺-磅。1英尺-磅是將重量為1lb的物體垂直提升1ft時所做的功。功有時也表示為英寸-磅。在這種情況下，物體在力的作用下發(fā)生的位移是以英寸計量。例：計量將重量為 20001b.

20、的物體提升到10ft.時所做的功。功=力乂距離W=F X D（F=2000lb,D=10ft）W=2000 X 10=20000 英尺-磅（ft-lb ）或者用英寸單位表示為W=2000X 10X 12=240000 英寸 -磅（ in-lb ） 能量是做功的本領(lǐng)或能力 。電動機向冷凍壓縮機提供能量以驅(qū)使其運動。能量有三種形式：1. 勢能。 勢能是一種蓄存能量。例如：水閘后面的水，電瓶中的電能，能下降或下落的物 體。2. 動能。 動能是物體做功的能力。例如：從水閘流過的水，點亮燈泡的電瓶，以及下落的重物。3. 熱能（見功的計算式為 W= FX D,或牛頓乘以米（N.M） ,1J=1N X 1m

21、=1Nm 等式：Ift.lb. 力=1.356J=1.356Nm1J=1N.m=1 310 功率功率是單位時間內(nèi)所做的功。機械功率的單位是馬力。1馬力（hp）等于每分鐘做33000英尺磅的功。如果在兩分中內(nèi)將重量為 2000lb 的物體提升 10ft ，那么所需的功率為：在 SI 單位制中，功率的單位是瓦特。 1 瓦特等于 1 牛頓的力在 1 秒鐘內(nèi)將物體移動 1 米。功率的常用單位是千瓦（ kW）。 1 千瓦等于 1 000瓦特，功率的計算公式是力乘以距離除 以時間。用瓦特表示。1W=1焦耳/秒=1J/S （見 例：將質(zhì)量為 100kg 的物體以每秒 10米的速度提升，所需功率為多少？ 解：

22、等式： 1hp=746W 1W=0.0013hp1311 熱量的單位在SI單位制中，熱量的單位是焦耳（ J）。焦耳是非常小的熱量單位。冷凍業(yè)通常用千 焦作單位，將 1 千克水溫度升高 1 度所需的熱量等于 4.187kJ 。反過將質(zhì)量為 1 千克的水溫 度降低 1 度時所需取走的熱量也等于 4.187KJ。以千克表示的質(zhì)量乘以攝氏溫度差乘以 4.187KJ 等于需要加入或取出的熱量。例：求將一千克（大約為1升）水從4C加熱到27C所需的熱量：kJ=4.187 X質(zhì)量（千克）X溫度差（攝氏度）=4.187X 1X （27-4）=91.30kJ熱量的英制單位為（ Btu）。 1Btu 等于將 1

23、磅水溫度升高 1 華氏度所需的總熱量。 不管物質(zhì)（例如水） 是被冷卻還是被加熱，熱量的計算方式是一樣，溫差與水的磅數(shù)之 乘積即為所需熱量的 Btu 數(shù)。涉及很大的熱負荷時，通常為 therm 作為熱量單位， 1therm 等于 100000Btu 。例;試計算將62.41b.（1cu.ft.）水從40° F加熱到80° F時所需的熱量：Btu=重量（單位為磅）X溫度改變量（華氏度）=62.4lb X .（80-40）=62.4 X 40=2496Btu 反之，如果物體被冷卻，則要從中取走熱量。例：將重量為501b.水從80° F冷卻到35° F時，求需要

24、取走的熱量：Btu=重量（單位為磅）X溫度改變量（華氏度）=50lb X .（80-35） =50 X 45 =2250 Btu另一種米制單位是卡， 1 卡等于將 1 克水溫度升高 1 攝氏度所需的熱量。但由于卡的單 位太小，現(xiàn)在以不再使用。在工程技術(shù)中，大多以千卡為單位計算，1千卡等于 1000卡。例：求將150克水從15C加熱到90C所需的熱量?？?質(zhì)量（克）X溫度變化（攝氏度）=150 克 X（ 90-10 ）=150X80=12000卡=12 千卡等式：1KJ=239cal=0.948Btu 1cal=0.004KJ=0.004Btu 1Btu=1.055KJ=252cal=0.252

25、kcal13 1 2熱力學(xué)第一定律 熱力學(xué)第一定律 （first law of thermodynamics） 表述為“熱能和機械能可以相互轉(zhuǎn)換” 。 熱能和機械能是可以相互轉(zhuǎn)換。在，在 SI 單位制中，熱量的單位定義為焦耳，在，功 的單位也定義為焦耳，或者牛頓 - 米。例： 1 00焦耳的功等于 100焦耳，或者 100牛頓-米的熱同樣，在英制單位制中，熱的單位定義為Btu，從，功的單位定義 ft.lb.由于功可以轉(zhuǎn)換為熱，所以 Btu 與 ft.lbs 之間存在一定的換算關(guān)系，其轉(zhuǎn)換因子為：1Btu=778ft.-lbs.例：將 10Btu 換算成 ft.-lbs.10Btu=10X 77

26、8=7780ft.-lbs.1313顯熱 引起物體溫度改變的熱量叫顯熱。如果一個物體被加熱 （加入熱量） ，并且隨著熱量的加入物體溫度升高， 那么，稱這種 加入的熱量為顯熱。 相應(yīng)的，熱量也可以從物體中取出（熱量釋放） ，如果隨著熱量的取出， 物體溫度降低，那么也稱這種取出的熱量為顯熱。1314 比熱容在SI單位制中，物質(zhì)的比熱容等于 1千克的物質(zhì)溫度改變 1開氏度（K）時需加入或 取出的熱量 。水的比熱容為 4.187kJ/kg.K,R22 的比熱容為 1.089kJ/kg.K 。一些常用物質(zhì)的 比熱容見圖 1-20。比熱容的單位是焦耳每千克每開氏度，表達式為 J/Kg.k 。物質(zhì)吸收或釋放

27、的熱量以 kJ 表示時等于物質(zhì)質(zhì)量X比熱容X溫度變化（單位為開氏度）或者說，©=物質(zhì)質(zhì)量X比熱容X溫度變化（K）.例：求15kg20%勺鹽水溶液從16攝氏度冷卻到7攝氏度釋放的熱量，單位為 kJ:解：kJ=物質(zhì)質(zhì)量X比熱容X溫度變化（K）=15X 3.559 X （16-7）=15X 3.559 X 9=480.5.而在英制單位中，物質(zhì)的比熱容（specific heat capacity） 是1磅重量的物體溫度升高或降低1華氏度時，需要向物質(zhì)中加入或從物體中取出熱量。為了引起物質(zhì)溫 度變 化而需要的顯熱因物質(zhì) 種類不同而 不同。水的比熱 容為 1.0Btu/lb. ° F

28、。不同單位質(zhì)量的物質(zhì)，溫度發(fā)生一定的變化時所需的熱量不同。一些常用 物質(zhì)的比熱容見圖1-20。使物質(zhì)溫度安要求發(fā)生變化所必須的熱量可這樣計算；熱量等于物質(zhì)質(zhì)量乘以比熱容乘以溫度變化量（假設(shè)物質(zhì)不發(fā)生溫度變化）。計算從物質(zhì)中加入或取出的熱量，可采用下面的公式：加入或取出的熱量（Btu）=物質(zhì)重量（磅）X物質(zhì)比熱容X溫度變化量（°F）= 重量X比熱容X溫差（° F）例：試求將重量為 401b.濃度為20%勺鹽水溶液，從 60 ° F冷卻到20° F時，鹽水溶液釋放 的熱量。解：Btu=重量X比熱容X溫差°F=40lb. X 0.85比熱容X（ 60

29、° F-20 ° F）=40X 0.85 X 40=1360材料比熱容Btu/lb. ° FKJ/Kg.k木材0.3271.369水1.04.187冰0.5042.110鐵0.1290.540水銀0.03330.139酒精0.6152.575銅0.0950.398硫0.1770.741玻璃0.1870.783石墨0.2000.837磚0.2000.837甘油0.5762.412R-717 （液氨在40 ° F下）1.14.606R-744 （二氧化碳在40° F下）0.62.512R-5020.2551.06920%勺鹽水0.853.559R-

30、120.2130.892R-220.261.089不包括“狀態(tài)變化”時可用以上數(shù)據(jù)計算。若包括狀態(tài)變化，必須使用物質(zhì)在每種狀態(tài)下的比熱圖1-20 一些物質(zhì)的比熱容量比熱容等式：1cal/g. C =4.187J/g.K1Btu/lb. ° F=4.187kJ/kg.K1 kJ/kg.K=0.2388 Btu/lb. ° F1. 3. 15潛熱只改變物質(zhì)狀態(tài)而不改變其溫度的熱量叫潛熱。所有純物質(zhì)都能發(fā)生狀態(tài)變化。固體變?yōu)橐后w，液體變?yōu)闅怏w。對于任何給定物質(zhì)來說, 其狀態(tài)變化都是在一定的溫度和壓力下進行。當(dāng)物質(zhì)發(fā)生狀態(tài)變化時需要吸收或釋放熱量。從圖1 21可以看到，在B點和C點

31、之間加入相當(dāng)多的熱量(144Btu/lb、335kJ/kg )盡 管如此， B 點和 C 點并沒有發(fā)生溫度變化。此熱量恰好是將冰變成水所必需的熱量。在加 熱時，這種叫做“融解潛熱” ，在冷卻時，這種熱量叫做“凝固潛熱” 。同樣，在D點和E點之間加入的熱量為 970 Btu/lb。( 2257 kJ/kg)，物質(zhì)的溫度沒有改 變。改熱量用來將水變?yōu)樗魵?，這種熱量叫做“汽化潛熱” 。當(dāng)將水蒸氣凝結(jié)成水時，釋 放的熱量叫做“凝結(jié)潛熱” 。每種物質(zhì)有兩種形式的潛熱，一種對應(yīng)于固體和液體之間相互轉(zhuǎn)換(融化和凝固)，另一種對應(yīng)于液體和氣體之間相互轉(zhuǎn)換(汽化和凝結(jié)) 。冰的凝固潛熱為 144 Btu/lb

32、 (335 kJ/kg )。水的汽化潛熱(在212 T, 100C時)為970 Btu/lb ( 2257 kJ/kg )。加熱固體可加速分子的振動直至使它們在相變點發(fā)生分離。 液態(tài)下， 分子之間的吸引力 較弱，分子可在周圍自由運動。在固體轉(zhuǎn)變成液體的過程中，一些分子仍緊密聯(lián)接呈固態(tài)， 而其他分子之間的吸引較弱呈液態(tài)。 當(dāng)全部固體聯(lián)接都被破壞后， 再加熱則使液體分子運動 速度加快。改變冰塊分子間的聯(lián)接使它變成水需要的熱量與將同樣質(zhì)量的水從32 T加熱到176 T所需要的熱量相同。在 SI 單位制中，將 1 kg 的冰變成 1 kg 水所需要的熱量等于將 1 kg 水 從0C加熱到80C所需要的

33、熱量。壓縮式冷凍循環(huán)系統(tǒng)的運行就是以顯熱和潛熱這兩種形式的熱量為基礎(chǔ)。 等式：1 kJ/kg = 04299 Btu/lb1 Btu/lb = 2.326 kJ/kg1kJ/kg = 0.2388kcal/kg1 kcal/kg=4.187 kJ/kg 1kJ/kg=0.2388 cal/g1 cal/g=4.187 kJ/kg 潛熱的應(yīng)用在冷凍業(yè)，潛熱這一物理量尤其重要。應(yīng)用此原理可以獲得需要的冷凍量和冷凍溫度。 冰在融化過程中溫度維持不變， 然而， 冰變成水時吸收的熱量卻相當(dāng)多。融化 1 磅冰需要的熱量為144 Btu(融化1噸冰需要的熱量為 288000 Btu )，融化1kg冰需要的熱

34、量為 335kJ。 物質(zhì)由液態(tài)變成氣態(tài)時， 吸收熱量的能力很高， 機械冰箱中的情況就是如此。改原理對冰箱的工作很有用。物質(zhì)的相變溫度取決于壓力，壓力越高，相變溫度越高。反之，壓力越低，相變溫度越 低。低壓下的液體在較低溫度下沸騰。 如果將沸騰產(chǎn)生的蒸氣壓縮后， 它將在較高溫度下重 新凝結(jié)為液體。各種物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不同，其潛熱也不同。在現(xiàn)代冰箱、冷凍箱或空調(diào)中， 液態(tài)制冷劑在壓力作用下進入蒸發(fā)器。 在蒸發(fā)器中，壓 力大大降低， 制冷劑沸騰 (汽化) ，從蒸發(fā)器吸收熱量， 這樣就產(chǎn)生低溫， 并且冷卻蒸發(fā)器。壓縮機將氣態(tài)制冷劑從蒸發(fā)器抽出， 壓入冷凝器。 在這里，從蒸發(fā)器中吸收的熱量被 “擠 出”釋

35、放到周圍大氣層。失去汽化熱以后，制冷劑重新變?yōu)橐后w，重復(fù)循環(huán)。1316 冷噸在舊的冷量單位中，冷凍能力通常指的是"冷噸數(shù)(tons of refrigeration )” 1冷噸系指1噸(20001b.)冰在24小時那融化時所產(chǎn)生的冷卻比率。假設(shè)開始時冰全部都是 32 T (0 C)的固體，后來全部變成32 T( 0C)的水，冰吸收的熱量等于冰的潛熱乘以它的總重量。冷凍機或空調(diào)機額定值以Btu/hr為單位。12000Btu/hr的冷凍量相當(dāng)于1冷噸。冷噸與 Btu之間的換算關(guān)系是1冷噸等于每 24小時288000Btu。這是由冰的重量(20001b.)乘冰的融化潛熱 144Btu/l

36、b。算出的。1 冷噸=2000 lb./24 小時X 144=288000 Btu/ 小時冷凍機或空調(diào)機的吸熱能力通常以每24小時的冷噸標定，其值等于吸熱能力 (HA )的Btu 數(shù)除以 288000。T =冷噸數(shù)HA =吸熱能力HAT =冷噸數(shù)288000某冷凍設(shè)備的吸熱能力為每24小時144000 Btu，其冷噸數(shù)為多少？T =空0嘰5冷噸288000吸熱能力為每 24小時1728000 Btu1728000 ,T = 6冷噸2880001/2冷噸的冷噸系統(tǒng)其吸熱能力為多少1解：一X 288000 = 144000 Btu/ 天，2大多數(shù)房間空調(diào)器以每小時吸熱能力288000=12000

37、Btu/h24在SI單位制中，沒有可與“冷噸”相比擬的單位。1 噸=約 907kg潛熱=335kJ/kg吸收的熱量=潛熱X重量例:解:例:解:例:的冷凍機，其“冷噸”數(shù)為多少?Btu ?或6000 Btu/小時Btu值標定。一臺1噸的機器標定為=335 kJ/kg X 907 kg=303845 kJ一天融化1噸冰時，其冷卻或冷凍能力為303845 kJ轉(zhuǎn)換為千瓦：1kW = 1 kJ/sec1 冷噸 =303845 - (24 X 3600 sec)=303845 - 86400 sec=3.52 kJ/sec=3.52 kW1冷噸機組。與此種融冰具有相同制冷量的冰箱，被標定為 等式：1kW

38、 = 3415Btu/hr1Btu/hr = 0.3W1. 3. 17環(huán)境溫度環(huán)境溫度是指電動機、控制機或其他裝置周圍的空氣溫度。例如，對電動機而言，如果它的溫度與環(huán)境溫度之差不超過72° F (40° C),它可以保證發(fā)出全部功率。這就意味：為了確保電動機的工作效率，其溫度與周圍空氣溫度之差不應(yīng)超過72° F (40° C)。例：若環(huán)境溫度為 72° F （ 40° C）,電動機升溫為72° F （40 ° C）,那么電動機溫度不能超 過 144° F （72+72）或 62°（ 22+40）

39、。環(huán)境溫度通常不能恒定， 而是天天變化時時變化， 這取決于空間使用情況、 日照和其他 諸多因素。1318 能量單位 冷凍業(yè)必須考慮三種常用的且相互關(guān)聯(lián)的能量： 機械能、 電能和熱能。 冷凍研究工作主 要涉及熱能，但熱能通常由電能和機械能共同產(chǎn)生。壓縮式冷凍機組，電能輸入給電動機，電能轉(zhuǎn)化為機械能。利用機械化能帶動壓縮機， 將蒸氣壓縮成高溫高壓狀態(tài)，機械能轉(zhuǎn)化成熱能?？梢杂貌煌瑔挝挥嬃繖C械能、熱能和電能。能量單位的轉(zhuǎn)換如下：機械能轉(zhuǎn)換成熱能，1 hp=2546 英制熱量單位( Btu ) /hr778 ft.1b=1 Btu機械能轉(zhuǎn)換成電能，1 hp=746 瓦特( W)電能轉(zhuǎn)換成熱能，1 瓦特

40、(焦耳 /秒) =3.412 Btu/hr1 千瓦 (kw)=3412 Btu/hr熱能轉(zhuǎn)換為機械能，1 Btu/hr=0.000393 hp熱能轉(zhuǎn)換為電能，1 Btu/hr=0.293 瓦特這些單位換算以計算負荷和確定某冷凍系統(tǒng)所需設(shè)備容量。在 SI 單位制中，計量上述三種型式能量所用的單位是焦耳 。在計量電能時，應(yīng)用最廣 泛的是千瓦小時。等式：1J = 0.7376 ft.1b.1 ft.1b.=1.3558 J1 W= 0.7376 ft.1b./s1 ft.-1b./s = 1.3558 W1 kW= 3412 Btu/h1 hp=0.746 Kw1319 制冷劑 在冷凍系統(tǒng)中，從箱體

41、內(nèi)吸收熱量并將其釋放到箱外的流體稱為制冷劑。 這些液態(tài)流體，在蒸發(fā)器中降壓吸熱變成蒸氣。蒸氣狀態(tài)的流體進入壓縮機，壓力和 溫度升高。這樣，流體在蒸發(fā)器中吸收的熱量得以在冷凝器中散發(fā)，制冷劑重新變?yōu)橐簯B(tài)， 再進行循環(huán)。將鐵塊的一端置于火中， 熱量很快地從一端傳至另一端。 這就是通過導(dǎo)體進行傳遞熱量 的示例。熱量以金屬為導(dǎo)熱介質(zhì)傳遍整個鐵塊。各種物質(zhì)的導(dǎo)熱能力不同。一般說來，良好的導(dǎo)電體也是良好的導(dǎo)熱體（威德曼弗朗茲 Wiedmamm-Frank定律）。導(dǎo)熱能力差的物質(zhì)稱為絕緣體。 這些物質(zhì)用于冰箱、 房屋保溫以及各種需要與周圍環(huán)境 保持一定溫差的結(jié)構(gòu)。1320 臨界溫度 臨界溫度是指在不考慮壓力影響的情況下，物質(zhì)可液化時的最高溫度。制冷劑的凝結(jié)溫度必須低于臨界溫度，否則冰箱將無法運行。二氧化碳（R-744）臨界溫度為87.8° F（ 31° C）,這種制冷劑不能用于空冷壓縮系統(tǒng)，因為空冷時，凝結(jié)溫度通常 高于其臨界溫度。1321