（2） 冷凝 1）物质的集态从气态变成液态叫冷凝，又称 为液化。冷凝过程会放出热量。 2） 气体液化的条件 是降低温度和增大压力。 有效的方法是提高压力。电冰箱制冷系统是采 用压缩机和毛细管来提高冷凝压力的。
2．湿蒸气 （1）湿蒸气 饱和蒸气与饱和液体的混合物，称为湿蒸气。制冷剂在蒸发器和 冷凝器中，进行的气液集态转变过程中，饱和液体与饱和蒸气是 同时存在的。 （2）干蒸气：完全不含饱和液体的饱和蒸气称为干蒸气。 （3）干度：湿蒸气中饱和蒸气的含量，用湿蒸气的干度X表示。 用mv和mw分别代表湿蒸气中所含饱和蒸气与饱和液体的质量， 则湿蒸气的干度值
五、 气液集态变化
1. 物质的状态 在自然中，物质的状态通常是固态、液态和气态。在一定的条件下， 这3种物态之间可以相互转化，此转化过程叫做相变。物质从固态 变成液态叫融解（熔解），融解过程要吸收热量；而物质从液态变 成固态叫凝固，凝固过程会放出热量。物质从固态变成气态叫升华， 升华过程要吸收热量；而从气态变成固态叫凝华，凝华过程会放出 热量。 （1）汽化。物质的集态从液态转变成气态叫汽化，汽化过程要吸 收热量；汽化有蒸发和沸腾两种形式。 1）蒸发 蒸发是只在液体表面进行的汽化现象，它可以在任何温度 和压强下进行。 2）沸腾 是在一定压力下温度达到一定值时，在液体表面和内部都 剧烈进行的汽化现象。
项目一
制冷技术的基础知识
项目学习目标
知识目标
1. 正确认识和应用热力学基本概念。 2. 掌握物质的集态变化，了解湿蒸气、干蒸气、干度、过热蒸气、
过冷液体。 3.掌握热、显热和潜热的概念、热力学第一定律和第二定律在制冷
上的应用。了解焓和熵、制冷量、名义制冷量和能效比的概念。 4.掌握液体汽化法制冷常用制冷的种类、性质和要求，了解制冷剂
焓的物理意义是指以特定温度作为起点的物质所含的热量。例如， 通常把水在压力为101325Pa，温度为0°C时的焓定义为零。把 0°C的R12和R134a液态制冷剂的焓值规定为200kJ/kg。 焓随制冷剂的状态、温度和压力等参数的变化而变化。当对制冷剂 加热或做功时，焓就增大，反之，制冷剂被冷却或蒸气膨胀向外做 功时，焓就减小。
图1-2 湿球温度测试
3． 含湿量与露点 （１）含湿量。
在实际应用中，一般不使用绝对湿度，而使用“含湿量” 这一概念。在含有1kg干空气的湿空气中所含水蒸气的质 量，叫做空气的含湿量，其单位是g/kg干空气。 （２）露点。在含湿量不变的条件下，空气中水蒸气刚好 达到饱和时的温度或湿空气开始结露时的温度叫露点。在 空调技术中，常利用冷却方式使空气温度降到露点温度以 下，以便水蒸气从空气中析出凝结成水，从而达到干燥空 气的目的。空气的含湿量大，它的露点温度就高，物体表 面也就容易结露。
（2） 熵 熵和焓一样，也是描述物质状态的参数，它是从外界加进1kg物质 （系统内）的热量Q与加热时该物质的绝对温度T（K）之比，用S 表示，其关系式为：
3．压力有绝对压力、表压力和真空度之分。 （1） 绝对压力是指被测流体的器壁受到的实际压力；它是以绝对真空 为零起点，标准大气压为1atm计算的压力；用P绝表示。 （2）相对压力。压力表的示数叫做表压力，它是以当地大气压（B）
为零起点计算的压力；高于当地大气压为正，低于此值为负。因此又 称相对压力，用P表表示。它们之间的关系是： P绝= P表+ B， P真= B P绝 （3） 真空。低于一个大气压的气态空间称为真空。表压力为负值。 （4） 真空度。 表示真空程度的物理量称为真空度；是真空负压的绝 对值。用P真表示。
图1-1 3种温标的关系
3． 干、湿球温度 （1） 干球温度：普通温度计测量出来的温度。如天气预报白天最高 温度为28°C，28°C就是干球温度。 （2） 湿球温度：用湿纱布包住普通温度计的温包，就组成一个湿球 温度计；所测出的温度就是湿球温度。 4．饱和温度 （1） 饱和状态。气体和液体两种集态的质量不再发生变化，达到动 态平衡，这种状态称为饱和状态。饱和状态下的蒸汽称为饱和蒸汽， 饱和状态下的液体称为饱和液体。 （2） 饱和温度。 液体沸腾时维持不变的温度称为沸点或称为在某一压力下的饱和温度； 饱和蒸汽和饱和液体的温度称为饱和温度。饱和蒸汽和饱和液体的温 度是一样的，而与饱和温度相对应的某一压力称为该温度下的饱和压 力。
三 压力
1 压力 垂直作用于物体表面的力称为压力。 压强则是单位面积上受到的垂直作用力。工程上说的压力即压强。法定单 位是Pa（帕）。除了法定单位外，还有几种常见的非法定单位，大气压力 （at）、工业大气压（Bar）、标准大气压（mat）和兆帕（Mpa）。 大气压是指空气对地球表面的压力；用at表示。 在工程上把1Kg的力作用在1cm2上称为一个工程大气压（bar） 1标准大气压是在135纬度0℃的海平面受到空气的压力，用atm表示。 2．它们之间的换算关系为 1MPa=10at =10bar =106 1 at=1bar =1×105Pa 1atm=1.013×105Pa 1 Pa=1N/m2
X=mv/(mv+mw) X=0时，完全不含饱和蒸气，为纯饱和液体。 X=1时，完全不含饱和液体，为干饱和气体 制冷剂在蒸发器中的干度是由0~1不断增加的。
3．过热蒸气及过热度 在某压力下，蒸气的温度若高于该压力所对应的饱和温 度时，这种蒸气称为过热蒸气，超过的温度叫过热度。
例1：1atm（标准大气压）下，水的饱和温度为100℃， 130℃水的蒸气为过热蒸气，过热度为30℃。 例2：R22制冷系统空调工况下，制冷剂在蒸发器中沸腾 汽化温度为5℃，压缩机回气管中的温度为15℃，其蒸气 为过热蒸气，过热度为15℃-5℃=10℃。 4．过冷液ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ及过冷度
2．焓与熵 （1）焓 热能是物质分子所具有的动能与位能的总和，而物质分子在各种状 态下都在不停的运动，所以物质总是含有一定的热量，只是所处状 态不同时，所含热量不同而已。1kg的物质在某一状态时，所含的 热量称为该物质的焓。符号为H，单位为kJ/kg。制冷工质在系统中 流动时，其内能和外功总是同时出现的，因此焓可以转化成热力计 算。
温标、摄氏温标和华氏温标。 （1）热力学温标。又称开尔文温标或绝对温标，符号为T，单位为K；
热力学温标是在一个标准大气压下定义纯水的冰点温度为273.16K，沸点 温度为373.16K，其间分为100等份，每等份称为绝对温度1度（1K）。
（2）摄氏温标。又叫国际温标，符号为t，单位为°C；在一个标准 大气压下，把纯水的冰点温度定为0°C，沸点温度定为100°C，其 间分成100等份，每一等份就叫1°C。若温度低于0°C时，应在温 度数字前面加“(”号。 （3）华氏温标。其符号本书用θ表示，单位为°F。华氏温标是在一 个标准大气压下把纯水的冰点温度定为32°F，沸点温度定为 212°F，其间分成180等份，每一等份就叫1°F。 （4）3种温标之间的关系如图1.1所示。 3种温标的换算关系： t = T(273.16 " T ( 273（°C） θ = 9/5t +32（°F） T = t +273.16 " t + 273（K）
2．绝对湿度与相对湿度 （１）绝对湿度。单位体积空气中所含水蒸气的质量，叫 做空气的绝对湿度，单位为kg/m3。 （２）相对湿度。是指在某一温度下，空气中所含水蒸气 的实际质量与同一温度下饱和空气中的水蒸气质量之百分 比。
（３）二者差别。绝对湿度只说明单位体积空气中含有多 少克水蒸气，不能说明有没有达到饱和，而相对湿度则说 明了空气达到饱和时的程度。
饱和温度和饱和压力都是随着相应的压力和温度的增大而升高，一定 的饱和温度对应着一定的饱和压力。饱和温度和饱和压力一一对应。 如在一标准大气压（1atm）下水的饱和温度为100℃；水在100℃时 的饱和压力为一个标准大气压(1atm)；而在0.048MPa的绝对压力下， 水的饱和温度为80℃，即80℃时水的饱和压力为0.048MPa。 饱和温度和饱和压力对制冷系统有重要的意义。在蒸发器中，制冷剂 液体在蒸发器内进行吸热、沸腾；由于饱和压力不变，饱和温度也不 变。 5． 临界温度。当气体物质的温度升高到某一特定数值后，即使施加 多么大的压力也不会由气态变成液体了，这一特定温度称为临界温度。
3．比容 （1） 密度： 单位体积流体具有的质量，单位是Kg/L。 （2） 比容：密度的倒数，单位质量流体具有的体积。单位是L/Kg。
二 温度
1 温度 温度在宏观上是描述物体冷热程度的物理量；温度在微观上标志物质内
部大量分子热运动的激烈程度。
2. 温标 测量温度的标尺称为温标，工程上常用的温标又可以分为3种：热力学
2．系统的热力状态 （1） 状态: 某一时刻,系统中工质表现在热力现象方面的总状况。 （2） 状态参数: 描述制冷系统制冷剂热力状态的物理量称为状态参 数。
（3） 基本状态参数:当系统与外界发生相互作用时,系统的状态将发 生变化，系统状态的变化一般表现为系统中工质的压力、比容、温
度、内能、焓和熵这些物理量的变化，并且这些物理量的变化与变 化的过程无关。但基本状态参数只有三个：温度、压力和比容。
某压力下，液体的温度若低于该压力对应的饱和温度
时，这种液体称为过冷液体；温度差值为过冷度。
六、热
1．热量。是能量变化的一种量度，表示物体在吸热或放热过 程中所转移的热能。热量的法定单位是J（焦），非法定单位 是cal（卡）。它们之间的关系是：
1J=0.2388cal, 1cal=4.1868J 热量有显热和潜热两种形式。 (1) 显热。是指物质温度变化，状态不变所吸收或放出的热量， 如水的温度从20°C升至80°C，这时水吸收的热量为显热。 (2) 潜热。是指物质的状态变化（如熔解、液化等），而温度 不变所吸收或放出的热量。如将100°C的水变为100°C的 水蒸气时，需要吸收的热量就是潜热。依据物态变化,潜热可 分为汽化潜热、液化潜热、熔化潜热和凝固潜热等。
4． 饱和压力。是饱和蒸汽和饱和液体的 压力；是与饱和温度相对应的压力。 5． 临界压力。在临界温度时物质仍可由 气态转变为液体，此时使气体液化的最低 压力，即与临界温度相对应的压力。