题目
蒸气压缩式制冷以消耗________为补偿条件,借助制冷剂的________________________将热量从低温物体传给高温环境介质。恒温热源间的理想制冷循环是由________________、________、________、________四个过程组成的逆向循环。已知氨制冷剂进行理论制冷循环(如图),其状态点参数如下:其单位质量制冷剂的压缩机耗功率为________制冷系数为________。
蒸气压缩式制冷以消耗________为补偿条件,借助制冷剂的________________________将热量从低温物体传给高温环境介质。
恒温热源间的理想制冷循环是由________________、________、________、________四个过程组成的逆向循环。
已知氨制冷剂进行理论制冷循环(如图),其状态点参数如下:
其单位质量制冷剂的压缩机耗功率为________制冷系数为________。
题目解答
答案
机械功 气 化 (相变) 绝热 膨胀 吸热膨胀 绝热压缩 放热压缩 , 161.6KJ/Kg , 6.66
解析
考查要点:本题主要考查蒸气压缩式制冷的基本原理、理想制冷循环的过程以及制冷剂相关计算。
解题核心思路:
- 第一空:制冷系统需要外部做功驱动循环,因此填“机械功”。
- 第二空:制冷剂通过相变(气化)过程吸收热量。
- 恒温热源间的理想制冷循环:逆向卡诺循环包含绝热膨胀、等温吸热、绝热压缩、等温放热四个过程,对应题目中的“吸热膨胀”“放热压缩”等表述。
- 制冷剂计算:根据状态参数计算压缩机耗功和制冷系数,需掌握焓㶲㶲变及制冷系数公式。
破题关键点:
- 明确制冷循环中能量转换与物质相变的关系。
- 理解理想制冷循环的热力学过程顺序。
- 熟练应用制冷剂状态参数进行能量计算。
第一空:机械功
制冷系统通过压缩机对制冷剂做功,将低温环境的热量转移到高温环境,因此消耗的是机械功。
第二空:气化(相变)
制冷剂在蒸发器中气化(相变)吸收热量,实现从低温物体到高温环境的热量转移。
恒温热源间的理想制冷循环
理想制冷循环为逆向卡诺循环,包含以下四个过程:
- 绝热膨胀:制冷剂绝热膨胀做功,温度降低。
- 吸热膨胀:等温吸热,制冷剂从低温热源吸收热量。
- 绝热压缩:制冷剂绝热压缩,温度升高。
- 放热压缩:等温放热,制冷剂向高温热源释放热量。
制冷剂计算
- 压缩机耗功率:
根据制冷剂状态参数,压缩机耗功为:
$w = h_1 - h_2$
其中 $h_1$ 和 $h_2$ 分别为压缩机进出口比焓,计算得 $w = 161.6 \, \text{kJ/kg}$。 - 制冷系数:
制冷系数 $\epsilon = \frac{Q_L}{W}$,其中 $Q_L$ 为蒸发器吸热量,计算得 $\epsilon = 6.66$。