ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физические принципы искусственного охлаждения из "Монтаж холодильных установок " Охлаждением называют процесс понижения температуры охлаждаемого тела. Всякое нагретое тело можно охладить естественным путем до температуры окружающей его среды. Охладить тело до температуры ниже, чем температура окружающей среды, можно только искусственным путем. Отнять тепло от тела может только другое тело, температура которого ниже температуры охлаждаемого. В качестве охладителей используют рабочие тела, соверщающие такие физические процессы, которые протекают при низких температурах со значительным поглощением тепла. К ним относятся процессы изменения агрегатного состояния тела, процессы расширения, термоэлектрические процессы и др. [c.5] Процессы изменения агрегатного состояния протекают без изменения температуры тела, так как поглощаемое (или выделяемое) телом тепло в этих процессах расходуется на преодоление (или увеличение) сил сцепления между молекулами. Для охлаждения используют процессы изменения агрегатного состояния, протекающие с поглощением тепла плавление — переход твердых тел в жидкое состояние сублимация — переход твердых тел непосредственно в парообразное состояние кипение — переход жидких тел в парообразное состояние. [c.5] Основными физическими параметрами рабочих тел холодильных машин являются температура, давление и удельный объем, называемые параметрами состояния. [c.5] Под внутренней энергией вещества понимают сумму кинетической энергии движения молекул, потенциальной энергии их взаимодействия, а также энергии колебания атомов внутри молекул. При определении состояния тела величина внутренней энергии строго определенна, поэтому ее также относят к параметрам состояния тела. [c.5] Внутренняя энергия любого реального вещества зависит от его температуры и давления при повышении температуры она растет, при понижении уменьшается. [c.5] перешедшей от одного тела к другому в результате энергетического взаимодействия молекул без видимого движения самих тел, называют количеством теплоты. Внутренняя энергия тела может изменяться также в процессе его расширения с преодолением сопротивления внешних сил и в процессе сжатия, под воздействием внешних сил. При расширении сжатого тела и совершении им внешней работы за счет внутренней энергии температура тела понижается, а при сжатии повышается. [c.6] Работа, произведенная в единицу времени, называется мощностью. Единицей измерения мощности служит ватт (Вт). В связи с тем, что теплота и работа — различные формы одного и того же процесса передачи энергии, для их измерения в Международной системе единиц (СИ) используется одна и та же единица — джоуль (Дж). В технических измерениях временно применяются внесистемные единицы измерения теплоты и внутренней энергии—калория (кал) и килокалория (ккал). [c.6] При тепловых процессах невозможно возникновение или уничтожение энергии. Иными словами, энергия, исчезающая в форме теплоты, преобразуется в работу в строго эквивалентных количествах. Этот закон позволяет установить связь между изменением внутренней энергии тела и энергией, подведенной к нему или отнятой от него в каком-либо процессе, в форме теплоты или работы. [c.6] Для удобства расчетов сумму внутренней энергии газа и произведение давления на удельный объем Pv принято рассматривать как особую характеристику состояния этого газа. Эти суммы обозначают буквой I и называют теплосодержанием или энтальпией. [c.6] Процессы в холодильных машинах являются частным случаем термодинамических процессов, т. е. таких процессов, в которых происходит последовательное изменение параметров состояния рабочего тела температуры, давления, удельного объема, энтальпии. [c.6] Процесс, в котором к рабочему телу подводится или от него отводится тепло без изменения его температуры, называется изотермическим. Процесс, совершаемый только за счет внутренней энергии тела без подвода теплоты извне и без отдачи ее в окружающую среду, называется адиабатным. Процессы, протекающие при постоянном объеме или постоянном давлении, носят название изохорного и изобарного. [c.6] Температура определяет возможность и направленность протекания холодильного процесса. В связи с этим для характеристики теплового процесса рабочего тела в термодинамике пользуются специальной функцией, называемой энтропией и обозначаемой буквой 5. Изменение энтропии при переходе рабочего тела из одного состояния в другое, близкое к нему, численно равно отношению количества подведенной теплоты к абсолютной температуре тела. [c.6] Вернуться к основной статье