ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Охлаждение путем использования фазовых превращений из "Холодильные машины и аппараты Изд.2" Фазовые превращения (плавление, кипение, сублимация и т. п.) являются процессами, поглощающими относительно большие количества тепла. В природе имеются вещества, например вода, сернистый ангидрид, аммиак, фреоны, углекислота и другие, у которых процессы плавления, кипения, сублимации протекают при низких температурах, поэтому их применяют для получения охлаждающего эффекта. [c.8] Плавление. Лед из чистой воды может быть использован для охлаждения только до температуры его таяния, т. е. — 0°. Смешение раздробленного льда или снега с солью понижает температуру таяния смеси, обычно называемой охлаждающей. Для охлаждения применяют смеси солей с водой и солей или кислот с измельченным льдом или снегом. Наиболее распространены смеси хлористый натрий со льдом для охлаждения до температуры —21,2° и водный хлористый кальций со льдом до —55° [9]. [c.8] С понижением температуры плавления компонентов раствора уменьшается и теплота, отнимаемая для осуществления этого процесса от внешней среды, т. е. холодопроизводительность 1 кг охлаждающей смеси. Так, для смеси лед — поваренная соль теплота плавления при содержании составляющих веществ, соответствующем эвтектической точке, равна 46 ккал кг вместо 80 ккал1кг для чистого льда. [c.8] На практике применяют лед, полученный из растворов низшая температура плавления его определяется эвтектической точкой, часто такой лед называют эвтектическим. Эвтектическим раствором обычно наполняют запаянные герметически металлические сосуды удлиненной формы, называемые аккумуляторами (зероторами). Аккумуляторы периодически охлаждают в камерах или рассоле и применяют для охлаждения различных тел при температуре ниже 0°. Так, например, хлористый калий дает температуру —11,1°, азотнокислый аммоний —18,5°, едкий калий —65° [10]. [c.8] Аккумуляторы наиболее распространены в охлаждаемых изолированных кузовах автомобилей-рефрижераторов. [c.8] В условиях местности со сравнительно небольшой относительной влажностью может происходить интенсивное испарение воды, которое дает охлаждающий эффект при 0° — 597,3 ккал кг. Испарительное охлаждение применяют при относительно высоких температурах. [c.8] Для охлаждения целесообразно использовать жидкости, имеющие при нормальном (атмосферном) давлении низкую температуру кипения и большую теплоту парообразования. [c.8] Охлаждение путем испарения жидкого воздуха, азота и других веществ применяют в лабораторной практике и при необходимости понижения температуры отдельных тел в некоторых технологических процессах, например при обработке металлов холодом. [c.8] Теплота парообразования в критической точке равна нулю. При температурах, лежащих выше критических, ни при каких условиях нельзя превратить газы в жидкость. Приоритет в установлении критической температуры принадлежит Д. И. Менделееву (1861 г.) [4]. [c.9] Соотношение между температурой и давлением в процессе парообразования характеризуется кривой / на рис. 2. Точки на этой кривой определяют состояния, в которых жидкая и газообразная фазы вещества сосуществуют, находясь в устойчивом равновесии. Точка слева от кривой 1 соответствует жидкой фазе, а справа — газообразной. Кривая сверху ограничивается критической точкой /С [И, 12]. [c.9] При повышении давления и перемещении по кривой равновесия жидкость — пар, различие в свойствах соответствующих фаз уменьшается, в критической точке оно совсем исчезает и кривая р — ср(Г) обрывается [13]. [c.9] Тройная точка для СОд определяется температурой —56,6° и давлением 5,28 ama. Жидкая углекислота может существовать при температурах выше —56,6°. Температура сублимации твердой углекислоты при атмосферном давлении —78,9°. Сублимирующая твердая углекислота называется сухим льдом . Сухой лед часто применяют в смеси со спиртом. [c.9] Температура и давление тройной точки воды равны 0,0098° и 0,00623 ama. Вследствие этого водный лед в атмосферных условиях сублимирует при температурах ниже нуля. Сублимацию водного льда используют при сушке различных препаратов под вакуумом. [c.9] Исследования Таммана и Бриджмена [12] показали, что существуют еще четыре других кристаллических состояния воды (льды П, П1, V, VII) все они плотнее обычной воды и образуются при очень высоких давлениях. [c.9] На практике для охлаждения применяют только сухой лед из СО.,, так как при атмосферном давлении он имеет большую холодопроизводительность (137 кшл1кг) и низкую температуру (—78,9°). [c.10] Под вакуумом температура сублимации сухого льда может бьггь понижена до —100°, а при смешении с серной кислотой температура эвтектической точки равна —82°. [c.10] Вернуться к основной статье