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1、-问:制冷量和功率有何区别?例如1kw的空调怎么能实现3kw的制冷量呢?怎么会多出2kw呢?不是能量守恒吗?答:制冷循环可以看作一个闭口系统,也就是系统与外界不发生物质的流入与流出,只是发生能量的转移。制冷循环,以蒸气压缩式制冷为例,简单可以分为四个部分,节流-蒸发-压缩-冷凝,其目的是从目标物体流体环境中取出热量,并将热量排放到高温环境介质中去,以产生低于环境温度的过程。分析制冷循环四个过程,节流过程是绝热膨胀过程,不需要输入功,也不产生功;蒸发是制冷剂发生相变,吸收目标流体中热量,即制冷量Q0,就是3kw的制冷量,这一过程是以温度差为驱动力来完成的,可以不输入外界对其的作功;冷凝过程是压缩
2、后的高温气体释放热量的过程,Qa,同样也可以只靠温度差来完成,不需要外界作功。而压缩过程,是消耗能量的,是必需外界对其作功的,W,单位时间内所作的功就是功率,也就是那个1KW的功率。理想制冷系统能量的进出就只有Q0、W、Qa,根据热力学第一定律,我们可以知道,系统的能量是守恒的,即输入能量Q0+作功W=输出能量Qa。Q0、W二者之间什么关系呢?我们由热力学第二定律可知,一个理想的制冷循环的熵增等于零,即Qa/Ta=Q0/Tc(Ta为环境温度;Tc为目标流体的温度),代入Q0+W=Qa,则得(Q0+W)/Ta=Q0/Tc,推导得Q0/W=1/(Ta/Tc-1)=c,c称之为制冷系数。从式中可以看出,制冷量可以比输入功率大,也可以比之小,而他们之间的大小只与热源温度(目标流体和环境)有关。所以不要把制冷量和输入功率等同起来。通过计算我们可以得出当Ta=35,Tc=-119时制冷量=功率。以上是理论状态下考虑的,实际制冷过程中,是有能量损失的,制冷循环效率=/c0,起高说明循环起好,能量损失起小。-第 1 页-