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水的热力学性质介绍

水的热力学性质介绍
水的热力学性质介绍

物质常用状态参数:温度、压力、比体积(密度)、内能、焓、熵。(只需知道其中两参数)比容和比体积概念完全相同。建议合并。单位质量的物质所占有的容积称为比容,用符号"V"

表示。其数值是密度的倒数。

比热容(specific heat capacity)又称比热容量,简称比热(specific heat),是单位质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。比热容是表示物质热性质的物理量。通常用符号c表示。比热容与物质的状态和物质的种类有关。

三相点是指在热力学里,可使一种物质三相(气相,液相,固相)共存的一个温度和压力的数值。举例来说,水的三相点在0.01℃(273.16K)及611.73Pa 出现;而汞的三相点在?38.8344℃及0.2MPa出现。

临界点:随着压力的增高,饱和水线与干饱和蒸汽线逐渐接近,当压力增加到某一数值时,二线相交即为临界点。临界点的各状态参数称为临界参数,对水蒸汽来说:其临界压力为22.11999035MPa,临界温度为:374.15℃,临界比容0.003147m3/kg。

超临界流体是处于临界温度和临界压力以上,介于气体和液体之间的流体。由于它兼有气体和液体的双重特性,即密度接近液体,粘度又与气体相似,扩散系数为液体的10~100倍,因而具有很强的溶解能力和良好的流动、输运性质。

当一事物到达相变前一刻时我们称它临界了,而临界时的值则称为临界点。

临界点状态:饱和水或饱和蒸汽或湿蒸汽

在临界点,增加压强变为超临界状态;增加温度变为过热蒸汽状态。

为什么在高压下,低温水也处于超临界?(如23MP,200℃下水状态为超临界?)应该是软件编写错误。

超临界技术:

通常情况下,水以蒸汽、液态和冰三种常见的状态存在,且是极性溶剂,可以溶解包括盐在内的大多数电解质,对气体和大多数有机物则微溶或不溶。液态水的密度几乎不随压力升高而改变。但是如果将水的温度和压力升高到临界点

(Tc=374.3℃,Pc=22.1MPa)以上,水的性质发生了极大变化,其密度、介电常数、黏度、扩散系数、热导率和溶解性等都不同于普通水。水的存在状态如图:

水的临界压力是:22.115MPa,临界温度是374.15℃;在这个压力和温度时,水和蒸汽的密度是相同的,就叫水的临界点.

例如,水在一个大气压和温度低于饱和温度100°C为不饱和。水在10个大气

压下饱和温度为180°C,所以水在10个大气压和180°C以下为不饱和。

饱和水曲线显示水在饱和温度状态下,描述的只是饱和状态下水的性质。

湿蒸汽区域(也称为两相区域)描述在湿蒸汽条件下所有的值。它的分界线是在饱和水和饱和蒸汽。

在任何湿蒸汽区域增加热量都能使蒸汽变干,但是湿蒸汽一般在同样的温度。湿蒸汽变干躁,它就靠近饱和蒸汽曲线。

干饱和蒸汽曲线显示在饱和温度状态下,描述的只是干饱和状态下蒸汽的性质。

过热蒸汽区域描述蒸汽在温度高于饱和蒸汽温度的状态。保持压力不变,加热饱和蒸汽,它的温度会上升,就产生过热蒸汽。

将饱和水继续加热,使其全部汽化成压力为p,温度为ts的干饱和蒸汽,汽化

过程加入的热量称为汽化潜热。

100℃,1bar条件下,水的汽化潜热为539Kcal/kg.℃

水的临界点是温度374.3℃、压力22.05MPa,如果将水的温度、压力升高到临界点以上,即为超临界水,其密度、粘度、电导率、介电常数等基本性能均与普通水有很大差异,表现出类似于非极性有机化合物的性质。因此,超临界水能与非极性物质(如烃类)和其他有机物完全互溶,而无机物特别是盐类,在超临界水中的电离常数和溶解度却很低。同时,超临界水可以和空气、氧气、氮气和二氧化碳等气体完全互溶。

水汽温度高于374.2℃时,气态水便不能通过加压转化为液态水。

水的热稳定性很强,水蒸气加热到2000K以上,也只有极少量离解为氢和氧,但水在通电的条件下会离解为氢气和水。具有很大的内聚力和表面张力,除汞以外,水的表面张力最大,并能产生较明显的毛细现象和吸附现象。纯水有极微弱的导电能力,普通的水含有少量电解质而有导电能力。

1.水是无色、无臭、无味液体,在浅薄时是清澈透明,深厚时呈蓝绿色

3.水在4℃(精确值为3.98℃)时的体积最小、密度最大,D = 1g/mL

(1)三相点:在真空容器中,纯质的液相、固相、气相以平衡状态同时存在的温度与压力称之。

(2)临界点(critical point)之温度为临界温度,压力为临界压力。

1. 临界温度:加压力使气体液化之最高温度称为临界温度。如水之临界温度为374℃,若温度高於374℃,则不可能加压使水蒸气液化

2. 临界压力:在临界温度时,加压力使气体液化的最小压力称之。临界压力等於该液体在临界温度之饱和蒸气压。

2.水分子中氢与氧都有同位素存在

(1)氢的同位素有三种

氢(或H):占天然存在的氢之99.98%

氘[dāo] (或D):占天然存在的氢之0.04%

氚[chuān] (或T):具有放射性

氧化氘俗称重水(heavy water),广用於核子反应器,作为中子的减速器

1、水的形态、冰点、沸点:

纯净的水是无色、无味、无臭的透明液体。水在1个大气压时(105Pa),温度在0℃以下为固体,0℃为水的冰点。从0℃-100℃之间为液体(通常情况下水呈液态),100℃以上为气体(气态水),100℃为水的沸点。

2、水的比热:

把单位质量的水升高1℃所吸收的热量,叫做水的比热容,简称比热,水的比热为4.2x103[焦/克.℃)]。

3、水的汽化热:

在一定温度下单位质量的水完全变成同温度的气态水(水蒸气)所需的热量,叫做水的汽化热。(水从液态转变为气态的过程叫做汽化,水表面的汽化现象叫做蒸发,蒸发在任何温度下都能进行)4、冰(固态水)的溶解热:

单位质量的冰在熔点时(0℃)完全溶解为同温度的水所需的热量,叫做冰的溶解热。

5、水的密度:

在一个大气压下(105Pa),温度为4℃时,水的密度为最大(1g/cm3),当温度低于或高于4℃时,其密度均小于1g/cm3。

6、水的压强:

水对容器底部和侧壁都有压强(单位面积上受的压力叫做压强)。水内部向各个方向都有压强;在同一深度,水向各个方向的压强相等;深度增加,水压强增大;水的密度增大,水压强也增大。

7、水的浮力:

水对物体向上和向下的压力差就是水对物体的浮力。浮力总是竖直向上的。8、水的硬度:

水的硬度是指水中含有的钙、镁、锰离子的数量(一般以碳酸钙来计算)。

硬度单位:mg/L(毫克/升),mmol/L(毫克当量/升),PPM(个/百万),GPG (格令/加仑)

9、pH值:

pH值是指水的酸碱度,表示水中H+和OH-的含量比例(范围为0-14)。

人体对pH值的反应非常敏感,身体内大部分物质的pH值为6.8,血液和细胞水的pH值为7.2-7.3。

10、固体溶解物含量(TDS):

TDS是指水中溶解的所有固体物的含量,单位为mg/L或PPM。TDS越低,表示水越纯净。

11、电导率(CND):

水的电导率(CND)是指通过水的电流除以水两边的电压差,表示水溶液传导电流的能力,其大小间接反应了水中溶解性盐类的总量,也反映了水中矿物质的总量。

12、范德华引力:

对一个水分子来说,它的正电荷中心偏在两个氢原子的一方,而负电荷中心偏在

氧原子一方,从而构成极性分子。当水分子相互接近时,异极间的引力大于距离较远的同极间的斥力,这种分子间的相互吸引的静电力称为范德华引力。

13、水的表面张力:

水的表面存在着一种力,使水的表面有收缩的趋势,这种水表面的力叫做表面张力。

天然水有哪些特性

水在常温下呈液态存在,具有一般液体的共性。与其它液体相比,又有许多独特的性质。

(1)水在0~4℃范围内不是热胀冷缩,而提冷胀热缩,即温度升高,体积缩小,密度增大。

(2)在所有的液体中,水的比热容最大,为4.18焦耳/克度。因此水可作为优质的热交换介质,用于冷却、储热、传热等方面。

(3)常温下(0~100℃),水可以出现固、液、气三相变化,帮利用水的相热转换能量是很方便的。

(4)在液体中,除了汞(Hg)以外,水的表面能最大。

(5)水溶解及反应能力极强。许多物质不但在水中有很大的溶解度,而且有最大的电离度。

(6)水的导电性能是随着水中含盐量的增加而增大。

第五章工质的性质及水循环

一、水的性质

1、水的三种状态

随着温度的不同,水会呈现液态、气态、和固态、三种状态。它们之间能够互相转化,锅炉中的水是通过加热沸腾蒸发而成为蒸汽的。

2、水的常温特性

水在一个大气压下, 温度为4℃时体积最小,密度最大,超过或低于4℃时,密度减小,其体积均要膨胀。所以在冬季停用的锅炉和管道内不要存水以防止结冰后体积膨胀,冻坏设备。

3、水的不可压缩性

水的可压缩性很小,受到压力时以相等大小的压力向各个方向均匀传递。对锅炉及其他受压容器作水压试验,就是利用这一原理,以检查各个部分的强度和严密性。

4、水的传递性

在水的内部,向任何方向都有压力,在同一高度,对各个方向的压力都相等,距水平面高度增加,压力也增加。

5、水的平衡性

水在连通器(几个容器底部互相连通的容器)内,当水面上的压力相等时,各处的水面始终保持在同一平面上。锅炉上的水位表就是根据这个原理设置的,即水位表内的水面与锅筒中的水面是一致的。通过观察水位表,就能知道锅炉内水位的高低。

6、水的比热容特性

水的比热容为4.187kJ/(kg*℃),即每千克的水温度每升高1℃时,所吸收的热量。水的比热容较其它液体大,在相同情况下所吸收的热量比其它液体多。加上水来源方便,所以通常利用水作为冷却或吸热的介质。

二、水蒸汽的性质

1、饱和状态

在水的汽化和水蒸气的凝结过程中,单位时间内逸出液面与回到液面的分子数目相等而汽液两相平衡共存时的这种状态称为饱和状态。饱和状态下的蒸汽及水的压力和温度称为饱和压力和饱和温度,对于一定的饱和压力有着唯一对应的饱和温度。

处于饱和状态下的水和蒸汽,分别称为饱和水和饱和蒸汽。饱和水与饱和蒸汽的混合物称为汽水混合物,若汽水混合物中以蒸汽为主,而水占的比例较小时,则称为湿饱和蒸汽。不含水的纯饱和蒸汽称为干饱和蒸汽。

在汽水混合物中,蒸汽所占的质量份额叫做“干度”,用符号X表示。干饱和蒸汽的干度为1,饱和水的干度为0,湿饱和蒸汽的干度在0与1之间。当蒸汽的温度高于与其压力所对应的饱和温度时,称为过热蒸汽,过热蒸汽的温度与饱和温度之差称为蒸汽的“过热度”。

当水的温度低于与其压力所对应的饱和温度时,这种水称为欠热水。饱和温度与欠热水的温度之差称为水的“欠热度”。

2、汽化过程

定压过程

水在锅炉中被加热而汽化的过程可以近似地视为在定压下进行的,因为水、

汽通过锅炉所发生的压力降低与其绝对压力相比是很小的。

定压下水的加热和汽化分为三个阶段:

①水的预热:将欠热水进行加热,使之达到饱和温度成为饱和水。1kg欠热水变为饱和水所需吸收的热量称为其“欠热”。

②水的汽化:继续加热饱和水,就开始产生蒸汽,成为汽水混合物(湿饱和

蒸汽),汽化是在饱和压力和饱和温度下进行的,定压、同时也是定温过程。随着汽化的进行,汽水混合物的干度逐渐增大,最终变为干饱和蒸汽而结束汽化阶段。1kg饱和水变成干饱和蒸汽所需吸收的热量称为水的“汽化潜热”,用符号Y表示,单位为kJ/kg。

③蒸汽的过热:继续加热干饱和蒸汽,可使其温度升高,成为过热蒸汽。1kg 干饱和蒸汽加热到某个过热温度所需吸收的热量称为过热热量。

3、临界参数

水的临界参数:水的饱和压力与饱和温度是单值函数关系,压力增高,与之相对应的饱和温度也升高。不同饱和压力下的汽化潜热也是不同的,随着压力的增高,汽化潜热逐渐减少。当压力达到22.12MPa,即临界压力时,汽化潜热为零,水的汽化阶段缩为一点,此时的温度374.15℃,则称为临界温度。在临界压力以上,水和汽的热力差别消失。

4、水蒸汽性质表(在工作中会经常用到,要会查,现有电子版表,较方便)。

注意:湿和干饱和蒸汽的区别,蒸汽里面含有水,称为湿,不含水称为干,既用气的含量x 表示时,则饱和水x=0;湿饱和蒸汽x=0~1之间,干饱和蒸汽x=1.

欠热水:

饱和水:

湿饱和蒸汽:

干饱和蒸汽:

过热蒸汽:

蒸汽是比较特殊的介质,一般情况下所说的蒸汽是指过热蒸汽。过热蒸汽是常见的动力能源,常用来带动汽轮机旋转,进而带动发电机或离心式压缩机工作。过热蒸汽是由饱和蒸汽加热升温获得。其中绝不含液滴或液雾,属于实际气体。过热蒸汽的温度与压力参数是两个独立参数,其密度应由这两个参数决定。

制冷剂的种类及特性

氨(R717)的特性 氨(R717、NH3)是中温制冷剂之一,其蒸发温度ts为-33.4℃,使用范围是+5℃到-70℃,当冷却水温度高达30℃时,冷凝器中的工作压力一般不超过1.5MPa。 氨的临界温度较高(tkr=132℃)。氨是汽化潜热大,在大气压力下为1164KJ/Kg,单位容积制冷量也大,氨压缩机之尺寸可以较小。 纯氨对润滑油无不良影响,但有水分时,会降低冷冻油的润滑作用。 纯氨对钢铁无腐蚀作用,但当氨中含有水分时将腐蚀铜和铜合金(磷青铜除外),故在氨制冷系统中对管道及阀件均不采用铜和铜合金。 氨的蒸气无色,有强烈的刺激臭味。氨对人体有较大的毒性,当氨液飞溅到皮肤上时会引起冻伤。当空气中氨蒸气的容积达到0.5-0.6%时可引起爆炸。故机房内空气中氨的浓度不得超过0.02mg/L。 氨在常温下不易燃烧,但加热至350℃时,则分解为氮和氢气,氢气于空气中的氧气混合后会发生爆炸。 氟哩昂的特性 氟哩昂是一种透明、无味、无毒、不易燃烧、爆炸和化学性稳定的制冷剂。不同的化学组成和结构的氟里昂制冷剂热力性质相差很大,可适用于高温、中温和低温制冷机,以适应不同制冷温度的要求。 氟里昂对水的溶解度小,制冷装置中进入水分后会产生酸性物质,并容易造成低温系统的“冰堵”,堵塞节流阀或管道。另外避免氟里昂与天然橡胶起作用,其装置应采用丁晴橡胶作垫片或密封圈。 常用的氟里昂制冷剂有R12、R22、R502及R1341a,由于其他型号的制冷剂现在已经停用或禁用。在此不做说明。 氟里昂12(CF2CL2,R12):是氟里昂制冷剂中应用较多的一种,主要以中、小型食品库、家用电冰箱以及水、路冷藏运输等制冷装置中被广泛采用。R12具有较好的热力学性能,冷藏压力较低,采用风冷或自然冷凝压力约0.8-1.2KPa。R12的标准蒸发温度为-29℃,属中温制冷剂,用于中、小型活塞式压缩机可获得-70℃的低温。而对大型离心式压缩机可获得-80℃的低温。近年来电冰箱的代替冷媒为R134a。 氟里昂22(CHF2CL,R22):是氟里昂制冷剂中应用较多的一种,主要以家用空调和低温冰箱中采用。R22的热力学性能与氨相近。标准气化温度为-40.8℃,通常冷凝压力不超过1.6MPa。R22不燃、不爆,使用中比氨安全可靠。R22的单位容积比R12约高60%,其低温时单位容积制冷量和饱和压力均高于R12和氨。近年来对大型空调冷水机组的冷媒大都采用 R134a来代替。 氟里昂502(R502):R502是由R12、R22以51.2%和48.8%的百分比混合而成的共沸溶液。R502与R115、R22相比具有更好的热力学性能,更适用于低温。R502的标准蒸发温度为-45.6℃,正常工作压力与R22相近。在相同的工况下的单位容积制冷量比R22大,但排气温度却比R22低。R502用于全封闭、半封闭或某些中、小制冷装置,其蒸发温度可低达-55℃。R502在冷藏柜中使用较多。 氟里昂134a(C2H2F4,R134a):是一种较新型的制冷剂,其蒸发温度为-26.5℃。它的主要热力学性质与R12相似,不会破坏空气中的臭氧层,

制冷剂R a热力性质表 压熵焓粘密比热

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-630.0131482.6430.7695119.7002359.41620.6673 1.8080.810.597 1.21880.68450.12230.0063 4.72E-07 1.09E-05 -620.01391479.8780.8193120.9201360.0470.6731 1.80560.81090.5993 1.22020.68710.12180.0064 4.64E-07 1.03E-05 -610.01491477.1080.8717122.1414360.67840.6789 1.80330.81180.6017 1.22160.68970.12120.0065 4.56E-079.73E-06 -600.01591474.3340.9268123.3641361.31040.6846 1.8010.81270.604 1.2230.69240.12070.0066 4.48E-079.19E-06 -590.0171471.5540.9846124.5883361.94290.6903 1.79870.81370.6064 1.22450.6950.12020.0066 4.4E-078.69E-06 -580.01811468.77 1.0454125.8139362.57590.6961 1.79650.81460.6088 1.22590.69770.11970.0067 4.33E-078.22E-06 -570.01931465.981 1.1092127.041363.20930.7017 1.79440.81560.6112 1.22740.70040.11910.0068 4.26E-077.78E-06 -560.02051463.187 1.1762128.2696363.84310.7074 1.79220.81650.6135 1.22890.70310.11860.0069 4.19E-077.37E-06 -550.02181460.387 1.2463129.4998364.47730.7131 1.79020.81750.6159 1.23040.70580.11810.007 4.12E-07 6.99E-06 -540.02321457.582 1.3198130.7314365.11180.7187 1.78820.81850.6183 1.23190.70860.11760.007 4.06E-07 6.63E-06 -530.02471454.772 1.3968131.9646365.74660.7243 1.78620.81950.6207 1.23340.71130.11710.0071 3.99E-07 6.29E-06 -520.02621451.957 1.4773133.1994366.38160.7299 1.78430.82040.6231 1.23490.71410.11660.0072 3.93E-07 5.97E-06 -510.02781449.135 1.5616134.4357367.01670.7355 1.78240.82140.6255 1.23650.71690.11610.0073 3.87E-07 5.67E-06 -500.02951446.309 1.6496135.6736367.65210.741 1.78060.82240.628 1.23810.71970.11560.0074 3.81E-07 5.39E-06 -490.03121443.476 1.7416136.9132368.28750.7465 1.77880.82350.6304 1.23960.72250.11510.0074 3.75E-07 5.13E-06 -480.03311440.637 1.8377138.1543368.92290.7521 1.7770.82450.6328 1.24130.72540.11460.0075 3.7E-07 4.88E-06 -470.0351437.793 1.938139.3971369.55840.7576 1.77530.82550.6353 1.24290.72820.11410.0076 3.64E-07 4.65E-06 -460.0371434.942 2.0427140.6416370.19380.7631 1.77360.82650.6377 1.24450.73110.11360.0077 3.59E-07 4.43E-06 -450.03911432.085 2.1518141.8877370.82910.7685 1.7720.82760.6402 1.24620.73410.11310.0078 3.54E-07 4.22E-06 -440.04131429.222 2.2655143.1355371.46430.774 1.77040.82860.6426 1.24780.7370.11260.0078 3.48E-07 4.03E-06 -430.04361426.352 2.384144.3851372.09940.7794 1.76880.82970.6451 1.24950.740.11210.0079 3.44E-07 3.84E-06 -420.04611423.476 2.5074145.6363372.73420.7848 1.76730.83070.6476 1.25120.7430.11160.008 3.39E-07 3.67E-06 -410.04861420.593 2.6359146.8893373.36870.7902 1.76580.83180.6501 1.25290.7460.11110.0081 3.34E-07 3.5E-06 -400.05121417.703 2.7695148.1441374.0030.7956 1.76430.83280.6526 1.25460.7490.11060.0082 3.29E-07 3.35E-06 -390.0541414.807 2.9085149.4006374.63680.801 1.76290.83390.6551 1.25640.75210.11010.0083 3.25E-07 3.2E-06 -380.05681411.903 3.0529150.6589375.27030.8063 1.76150.8350.6576 1.25810.75520.10960.0083 3.21E-07 3.06E-06 -370.05981408.992 3.2031151.919375.90340.8117 1.76020.83610.6601 1.25990.75830.10910.0084 3.16E-07 2.93E-06 -360.06291406.073 3.359153.181376.53590.817 1.75880.83710.6627 1.26170.76140.10860.0085 3.12E-07 2.8E-06 -350.06611403.148 3.5209154.4447377.1680.8223 1.75750.83820.6652 1.26350.76460.10820.0086 3.08E-07 2.68E-06 -340.06951400.214 3.689155.7104377.79940.8276 1.75630.83930.6678 1.26540.76780.10770.0087 3.04E-07 2.57E-06 -330.0731397.273 3.8633156.9779378.43030.8329 1.7550.84040.6703 1.26720.7710.10720.00873E-07 2.47E-06 -320.07671394.324 4.0441158.2474379.06040.8381 1.75380.84150.6729 1.26910.77430.10670.0088 2.96E-07 2.36E-06 -310.08041391.367 4.2316159.5187379.68990.8434 1.75260.84260.6755 1.2710.77760.10620.0089 2.92E-07 2.27E-06 -300.08441388.402 4.4259160.792380.31860.8486 1.75150.84380.6781 1.27290.78090.10580.009 2.89E-07 2.18E-06 -290.08851385.428 4.6271162.0672380.94650.8538 1.75030.84490.6807 1.27480.78420.10530.0091 2.85E-07 2.09E-06 -280.09271382.446 4.8356163.3444381.57350.8591 1.74920.8460.6833 1.27670.78760.10480.0092 2.82E-07 2.01E-06 -270.09711379.456 5.0514164.6237382.19970.8642 1.74820.84710.686 1.27870.7910.10430.0092 2.78E-07 1.93E-06 -260.10171376.456 5.2748165.9049382.8250.8694 1.74710.84820.6886 1.28070.79440.10390.0093 2.75E-07 1.85E-06 -250.10641373.448 5.5059167.1881383.44920.8746 1.74610.84940.6912 1.28270.79790.10340.0094 2.72E-07 1.78E-06 -240.11131370.43 5.745168.4735384.07250.8798 1.74510.85050.6939 1.28470.80140.10290.0095 2.68E-07 1.72E-06 2/6

水的热力学性质介绍

物质常用状态参数:温度、压力、比体积(密度)、内能、焓、熵。(只需知道其中两参数)比容和比体积概念完全相同。建议合并。单位质量的物质所占有的容积称为比容,用符号"V" 表示。其数值是密度的倒数。 比热容(specific heat capacity)又称比热容量,简称比热(specific heat),是单位质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。比热容是表示物质热性质的物理量。通常用符号c表示。比热容与物质的状态和物质的种类有关。 三相点是指在热力学里,可使一种物质三相(气相,液相,固相)共存的一个温度和压力的数值。举例来说,水的三相点在0.01℃(273.16K)及611.73Pa 出现;而汞的三相点在?38.8344℃及0.2MPa出现。 临界点:随着压力的增高,饱和水线与干饱和蒸汽线逐渐接近,当压力增加到某一数值时,二线相交即为临界点。临界点的各状态参数称为临界参数,对水蒸汽来说:其临界压力为22.11999035MPa,临界温度为:374.15℃,临界比容0.003147m3/kg。 超临界流体是处于临界温度和临界压力以上,介于气体和液体之间的流体。由于它兼有气体和液体的双重特性,即密度接近液体,粘度又与气体相似,扩散系数为液体的10~100倍,因而具有很强的溶解能力和良好的流动、输运性质。 当一事物到达相变前一刻时我们称它临界了,而临界时的值则称为临界点。 临界点状态:饱和水或饱和蒸汽或湿蒸汽 在临界点,增加压强变为超临界状态;增加温度变为过热蒸汽状态。 为什么在高压下,低温水也处于超临界?(如23MP,200℃下水状态为超临界?)应该是软件编写错误。 超临界技术: 通常情况下,水以蒸汽、液态和冰三种常见的状态存在,且是极性溶剂,可以溶解包括盐在内的大多数电解质,对气体和大多数有机物则微溶或不溶。液态水的密度几乎不随压力升高而改变。但是如果将水的温度和压力升高到临界点 (Tc=374.3℃,Pc=22.1MPa)以上,水的性质发生了极大变化,其密度、介电常数、黏度、扩散系数、热导率和溶解性等都不同于普通水。水的存在状态如图:

常见制冷剂热力性质表

附录: 附表1:R12饱和液体及蒸汽热力性质表 附表2:R13饱和液体及蒸汽热力性质表 附表3:R22饱和液体及蒸汽热力性质表 附表4:R134a饱和液体及蒸汽热力性质表 附表5:R152a饱和液体及蒸汽热力性质表 附表6:R600a饱和液体及蒸汽热力性质表 附表7:R407c饱和液体及蒸汽热力性质表 附表8:R123饱和液体及蒸汽热力性质表 附表9:R410a饱和液体及蒸汽热力性质表

附表1:R12饱和液体及蒸汽热力性质表 R12饱和液体及蒸汽热力性质表 温度绝对压力密度密度比焓比焓比熵比熵t pρ′ρ″h′h″s′s″℃MPa kg/m3kg/m3kJ/kg kJ/kg kJ/kg·K kJ/kg·K -1000.00118851679.10.099959113.32306.090.60771 1.721 -990.00130441676.50.10908114.14306.540.61242 1.7172 -980.00142981673.90.1189114.96306.980.61711 1.7135 -970.00156531671.30.12945115.78307.430.62178 1.7098 -960.00171171668.60.14077116.6307.880.62642 1.7062 -950.001869616660.15291117.42308.320.63105 1.7026 -940.00203971663.40.16592118.24308.770.63564 1.6992 -930.00222281660.70.17983119.06309.230.64022 1.6958 -920.00241971658.10.19471119.88309.680.64477 1.6925 -910.00263111655.50.21059120.71310.130.6493 1.6892 -900.0028581652.80.22754121.53310.590.65381 1.6861 -890.00310131650.20.24561122.36311.040.6583 1.6829 -880.00336171647.50.26485123.18311.50.66277 1.6799 -870.00364041644.90.28532124.01311.960.66722 1.6769 -860.00393831642.20.30708124.83312.410.67164 1.6739 -850.00425651639.60.33019125.66312.870.67605 1.6711 -840.00459591636.90.35471126.49313.340.68044 1.6683 -830.00495781634.30.38072127.32313.80.68481 1.6655 -820.00534321631.60.40827128.15314.260.68916 1.6628 -810.005753416290.43743128.98314.720.69349 1.6602 -800.00618961626.30.46827129.81315.190.6978 1.6576 -790.00665291623.60.50087130.64315.650.7021 1.655 -780.007144916210.53531131.47316.120.70637 1.6525 -770.00766671618.30.57164132.31316.580.71063 1.6501 -760.00821981615.60.60996133.14317.050.71487 1.6477 -750.00880561612.90.65034133.98317.520.7191 1.6454 -740.00942561610.30.69286134.81317.990.7233 1.6431 -730.010*******.60.73761135.65318.460.72749 1.6409 -720.010*******.90.78466136.49318.930.73167 1.6387 -710.0115061602.20.83411137.33319.40.73583 1.6365 -700.0122781599.50.88605138.17319.870.73997 1.6344 -690.0130921596.80.94056139.01320.340.74409 1.6323 -680.013951594.10.99774139.85320.820.7482 1.6303 -670.0148541591.4 1.0577140.69321.290.7523 1.6283 -660.0158051588.7 1.1205141.54321.760.75638 1.6264

第三章流体的热力学性质习题

第三章 流体的热力学性质 一、选择题(共7小题,7分) 1、(1分)对理想气体有( )。 )/.(??T P H B 0)/.(=??T P H C 0)/.(=??P T H D 2、(1分)对单位质量,定组成的均相流体体系,在非流动条件下有( )。 A . dH = TdS + Vdp B .dH = SdT + Vdp C . dH = -SdT + Vdp D. dH = -TdS -Vdp 3、(1分)对1mol 符合)/(b V RT P -=状态方程的气体,T P S )(??应是( ) A.R/V ; B.R ; C. -R/P ; D.R/T 。 4、(1分)对1molVan der Waals 气体,有 。 A. (?S/?V)T =R/(v-b) B. (?S/?V)T =-R/(v-b) C. (?S/?V)T =R/(v+b) D. (?S/?V)T =P/(b-v) 5、(1分)对理想气体有 A. (?H/?P)T <0 B. (?H/?P)T >0 C. (?H/?P)T =0 6、(1分)对1mol 理想气体 T V S )(??等于__________ A R V - B V R C R p D R p - 二、填空题(共3小题,3分) 1、(1分)常用的 8个热力学变量 P 、V 、T 、S 、h 、U 、A 、G 可求出一阶偏导数336个,其中独立的偏导数共112个,但只有6个可通过实验直接测定,因此需要用 将不易测定的状态性质偏导数与可测状态性质偏导数联系起来。 2、(1分)麦克斯韦关系式的主要作用是 。 3、(1分)纯物质T-S 图的拱形曲线下部称 区。 三、名词解释(共2小题,8分) 1、(5分)剩余性质: 2、(3分)广度性质 四、简答题(共1小题,5分) 1、(5分)简述剩余性质的定义和作用。(5分) 五、计算题(共1小题,12分) 1、(12分)(12分)在T-S 图上画出下列各过程所经历的途径(注明起点和箭头方向),并说明过程特点:如ΔG=0 (1)饱和液体节流膨胀;(3分) (2)饱和蒸汽可逆绝热膨胀;(3分) (3)从临界点开始的等温压缩;(3分) (4)过热蒸汽经冷却冷凝为过冷液体(压力变化可忽略)。(3分)

常用制冷剂种类及特性

说明 制冷剂又称制冷工质, 1987 HCFC 制冷剂的要求 热力学的要求 在大气压力下, 要求制冷剂在常温下的冷凝压力 对于大型活塞式压缩机来说,制冷剂的单位容积制冷量 制冷剂的临界温度要高些、冷凝温度要低些。临界温度的高低确定了制冷剂在

凝固温度是制冷剂使用范围的下限,冷凝温度越低制冷剂的适用范围愈大。 物理化学的要求 制冷剂的粘度应尽可能小,以减少管道流动阻力、提换热设备的传热强度。制冷剂的导热系数应当高,以提高换热设备的效率,减少传热面积。 制冷剂与油的互溶性质:制冷剂溶解于润滑油的性质应从两个方面来分析。如 应具有一定的吸水性, 应具有化学稳定性:不燃烧、不爆炸,使用中不分解,不变质。同时制冷剂本

安全性的要求 由于制冷剂在运行中可能泄漏,故要求工质对人身健康无损害、无毒性、无刺激作用。 制冷剂的分类 在压缩式制冷剂中广泛使用的制冷剂是氨、 无机化合物制冷剂:这类制冷剂使用得比较早,如氨( 氟里昂(卤碳化合物制冷剂):氟里昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素饱和碳氢化合物:这类制冷剂中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和环状有机化不饱和碳氢化合物制冷剂:这类制冷剂中主要是乙烯( 共沸混合物制冷剂:这类制冷剂是由两种以上不同制冷剂以一定比例混合而成高温、中温及低温制冷剂:是按制冷剂的标准蒸发温度和常温下冷凝压力来分

氨( 氨( 氨的临界温度较高 纯氨对润滑油无不良影响,但有水分时,会降低冷冻油的润滑作用。 纯氨对钢铁无腐蚀作用,但当氨中含有水分时将腐蚀铜和铜合金(磷青铜除氨的蒸气无色,有强烈的刺激臭味。氨对人体有较大的毒性,当氨液飞溅到皮氨在常温下不易燃烧,但加热至 氟哩昂的特性 氟哩昂是一种透明、无味、无毒、不易燃烧、爆炸和化学性稳定的制冷剂。不同的化学组氟里昂对水的溶解度小,

习题流体混合物的热力学性质

第六章 流体混合物的热力学性质 6-1实验室需要配制1500cm 3 的防冻液,它含30%(mol%)的甲醇(1)和70%的H 2O (2)。试求需要多少体积的25℃时的甲醇和水混合。已知甲醇和水在25℃、30%(mol%)的甲醇的偏摩尔体积: 131632.38-?=mol cm V , 132765.17-?=mol cm V 25℃下纯物质的体积:1 3 1727.40-?=mol cm V , 1 32068.18-?=mol cm V 解:混合物的摩尔体积与偏摩尔体积间关系: 132211025.24765.177.0632.383.0-?=?+?=+==∑mol cm V x V x V x V i i 需防冻液物质的量:mol V V n t 435.62025 .241500 === 需要甲醇物质的量:mol n 730.18435.623.01=?= 需要水物质的量: mol n 705.43435.627.02=?= 需要甲醇的体积: 3 183.762727.4073.18cm V =?= 需要水的体积: 3183.762727.4073.18cm V =?= 6-2 某二元液体混合物在固定T 和p 下的焓可用下式表示: )2040(600400212121x x x x x x H +++= 式中H 的单位为Jmol-1。试确定在该温度和压力下: (1) 用x 1表示的1H 和2H ; (2) 纯组分焓H 1和H 2的数值; (3) 无限稀释下液体的偏摩尔焓∞ 1H 和∞ 2H 的数值。 解:(1))2040(600400212121x x x x x x H +++= )]1(2040)[1()1(600400111111x x x x x x -+-+-+= 21311211120202020600600400x x x x x x --++-+= 31201180600x x --= 322)1(20180420x x --+=

制冷剂的类型与参数

制冷剂的类型与参数 按制冷剂包含的成份可分为: 1、单一制冷剂 2、混合制冷剂。 单一制冷剂只含有一种化学物质,其热物理性能参数恒定不变,如,R134a、R152a等制冷剂都具有较高的能量效率。 混合制冷剂是由两种或两种以上制冷剂组成的混合物。 根据它在气液相平衡时气相和液相的组成是否相等又分为: 1、共沸混合制冷剂:气液相平衡时气液两相组成相等的属于共沸混合制冷剂(包括相平衡时气液两相组成近似相等的近共沸混合制冷剂), 2、非共沸混合制冷剂。组成不相等的属于非共沸混合制冷剂。 共沸混合制冷剂的选用与节能 共沸混合制冷剂在一定的压力下蒸发和冷凝时,气相和液相的组成不变,且能保持恒定的温度。它和单一制冷剂具有近似的热物理性能。这类制冷制是研究和应用最早、最成熟的制冷剂,现将已研究的共沸混合制冷剂列入表1中。 对于非共沸混合制冷剂,其在蒸发器中的蒸发过程及在冷凝器中的冷凝过程都是非理想混合过程。这两种非理想混合过程使得混合制冷剂在制冷系统中冷凝压力降低,蒸发压力升高,压缩机的排气温度降低。这就使得制冷机的压比降低,制冷系数提高,从而提高了制冷系统的能量效率。

不同种类的混合制冷剂具有不同的热物理性质,这就会为制冷剂的优选提供了较大的余地。对于某一固定的制冷系统,在其最佳运行工况下,要求制冷剂必须具有特定的热物理性质。合理选用不同的共沸混合制冷剂使其满足这种特定的热物理性质,就可以提高制冷系统的热力学效率,从而达到节能的效果。 由于共沸混合制冷剂可使冷凝压力降低,而同时蒸发压力升高,这样在冷凝温度和蒸发温度不变的情况下,压缩机的压比就会减小,从而使压缩机的功耗降低。因此获得同样的制冷量时就只需较少的功。同时蒸发压力的升高会减小蒸发器的真空度,使蒸发器更稳定地工作,而冷凝压力的降低会使冷凝器在更安全的状态下远行。印度的制冷专家C.P.A RORA在第十五届国际制冷学会上发表的论文中,以共沸混合制冷剂R22/R12(85/15)为例肯定了这个效果。由于压比的降低,压缩机的容积效率得到改进,制冷量增加,性能系数提高,同时压缩机的电机温度也从87.5℃降低到70.3℃,电机启动线圈的温度从97.3℃降到58.3℃,对空调器的安全运转起了重要的作用。 采用共沸混合制冷剂能够使压缩机的排气温度降低,它与制冷剂的性质密切相关。研究证明制冷剂的热容越大或绝热指数越小,则压缩机的排气温度就越低。制冷剂R115、R114、RC318的热容都很大,它们作为混合制冷剂的组分都有降低压缩机排气温度的能力。如共沸混合制冷剂R22/R115(48.8/51.2)在冷凝温度44℃、蒸发温度-12℃的情况下,其排气温度为108℃,而采用单一制冷剂R22,其排气温度为133℃;采用R12时排气温度为112℃。 非共沸混合制冷剂的应用与节能非共沸混合制冷剂在蒸发和冷凝时,温度及气液相组成是不断变化的,正是由于它在蒸发器和冷凝器中的温度变化,在蒸发器和冷凝器中实现了非等温换热,表现出它自己独特的节能特点。现将正在使用和研究的非共沸混合制冷剂列入表2中。 非共沸混合制冷剂在相变过程中出现各组分的混合与分离现象。冷凝过程是

制冷剂压-焓图 介绍

制冷剂压-焓图(lgP-h图)介绍 制冷剂的热力学性质可通过热力参数之间的关系来描述,而制冷剂的热力参数之间的关系是通过实验方法测定出来的,一般用热力学性质图、表来表示。 制冷剂的lgP—h图:(又称莫里尔图(Molliev Diagram)) 图中: K ——临界点 P ——等压线 h ——等焓线 t ——等温度线 s ——等熵线 v ——等比容线 x ——等干度线 在lgP—h图上任意一点都能表示制冷剂的一种热力状态,在一个状态点上,制冷剂具有确定的压力、温度、比容、焓和熵,以及蒸气所占的比例,即干度值X。X = 制冷剂蒸气质量 / 制冷剂总质量 饱和液体线(X=0): 在lgP—h图上,将不同温度下的饱和液体的各点连接起来的曲线叫做饱和液体线。在饱和液体线上的各点所表示的是制冷剂饱和液体在此点压力下的饱和温度。 干饱和蒸气线(X=1): 在lgP—h图上,将不同温度下的干饱和蒸气的各点连接起来的曲线叫做干饱和

蒸气线。在干饱和蒸气线上的各点所表示的是制冷剂干饱和蒸气在此点压力下的饱和温度。 饱和液体线和干饱和蒸气线均为粗实线,相交于临界点,这两条线将lgP—h图分成三个区域。饱和液体线左边是过冷液体区,干饱和蒸气线右边是过热蒸气区,两条曲线中间的区域为饱和区,也就是湿蒸气区,在这个区域内的制冷剂为饱和状态,区域内各点上的饱和蒸气均为湿蒸气。 等温线(t): 将表示温度相同的各点用点划线连接起来成一条折线,这条折线就是等温线。 等温线在过冷液体区为竖直线,与等焓线重合;在湿蒸气区为水平直线,与等压线重合;在过热蒸气区为向右下方向的曲线。 等比容线(v): 将比容相同的各点用虚线连接起来的曲线叫做等比容线。 等熵线(h): 将熵值相同的各点用细实线连接起来的曲线叫做等熵线。 等干度线(x): 在饱和区内将干度相同的点连接而成的曲线叫做等干度线。 在lgP—h图中,箭头所指的方向表示各参数数值增加的方向。另外,可以根据任意两个状态参数就能确定其在lgP—h图上的状态点,通过这个点,就可以查出其它几个状态参数。 在使用制冷剂的lgP—h图时,一定要首先确定该图所选取的焓和熵的基准值。在图上一般都注明温度为0℃时制冷剂饱和液体的焓和熵的基准值。不同的图中由于基准值选取不同,同一温度和压力下制冷剂的焓和熵的标值也不同,在几个图联用时,尤其需要加以注意,将读取的参数用基准值的差予以修正。

常用制冷剂,R134a的,特性

常用制冷剂R134a的特性 时间:2010-02-22 来源:互联网发布评论进入论坛 R134a(SUVA 134a),化学名:1,1,1,2-- 四氟乙烷,分子组成:CH2FCF3,CAS注册号:811-97-2,分子量:102.0,HFC型制冷剂,ODP值为零。R134a 的热力和物理性质,以及其低毒性,使之成为一种非常有效和安全的替代品。HFC-134a可用在目前使用CFC-12(二氯二氟甲烷)的许多领域,包括:汽车空调、家用电器、小型固定制冷设备、超级市场的中温制冷、工商业的制冷机,聚合物发泡,气雾剂产品,以及镁合金保护气体等。 R134a 作为新一代的环保制冷剂,用于替代R12(二氯二氟甲烷),R22,主要应用于汽车空调,冰箱,冷柜,饮水机,除湿机,中央空调(冷水机组)等制冷空调设备中。 用作保护气体:用于镁合金加工上的保护气体。 用于聚合物发泡:聚合物发泡。 用于气雾剂:HFC-134a也可用于那些对毒性和可燃性要求严格的气雾剂中;由于HFC-134a 的低毒和不易燃性,它被研制用于药物吸入剂的载体(即医用气雾剂)。 压缩机生产商通常建议使用多元醇酯POE(Polyol Ester)和聚二醇PAG(Polyalkylene Glycol)(汽车空调)冷冻机油。 HFC-134a的主要物化性质 物性单位HFC-134a 化学名/ 1,1,1,2-四氟乙烷 分子式/ CH2FCF3 分子量/ 102.03 沸点(1atm)℃-26.1 冰点℃-103.0 临界温度℃101.1 临界压力Kpa(1b/in2abs) 4060(588.9) 临界体积M3/kg(ft3/1b) 0.00194(0.0311) 临界密度g/m3(1b/ft3) 515.3(32.17) 密度,(液体),25℃g/cm3(1b/ft3) 1206(75.28) 密度,(饱和蒸气)沸点下g/cm3(1b/ft3) 5.25(0.328) 热容(液体),25℃KJ/kg.k(Btu/(1b)F) 1.44(0.339) 热容(恒压蒸汽),25℃, 1atm KJ/kg.k(Btu/(1b)) 0.852(0.204) 蒸汽压力,25℃Kpa(bar) 666.1(6.661)

气体热力学性质表

一、制冷用图形符号(JB/T7965-95) 1 主题内容与适用范围 本标准规定了制冷用阀门及管路附件、制冷机组、辅助设备、控制元件等的图形符号。 本标准适用于绘制制冷系统的流程图、示意图和编制相应的技术文件。 2 引用标准 GB4270 热工图形符号和文字代号 GB4457.4 机械制图图线 GB4458.5 机械制图尺寸注法 GB1114 采暖、通风与空气调节制图标准 3 一般规定 3.1 本标准中的图形符号一般用粗实线绘制,线宽b应符号GB4457.4的规定,对管路、管件、阀及控制元件等,允许用细实线(线宽为b/3)绘制。在同一图样上,图形符号的各类线型宽度应分别保持一致。 3.2 文字代号应按直体书写,笔划宽度约为文字高度的1/10。 3.3 图形符号允许由一基本符号与其他符号组合,图形符号的位置允许转动。 3.4 绘制图形符号时,可按本标准所示图例,按比例适当放大或缩小。 3.5 在不违反本标准的前提下,各单位可作出补充规定。 4 介质代号 介质代号见表1。 表 1 5 图形符号 5.1 管道 管道的图形符号见表2。 5.2 管接头 管接头的图形符号见表4。 5.3 管路弯头及三通 管路弯头及三通的图形符号见表5。 表 2 表 3 表 4 表 5 (续表) 5.4 阀门 阀门的图形符号见表6。 5.5 控制元件和测量用表

控制零件和测量用表的图形符号见表7。 5.6 管路附件 管路附件的图形符号见表8。 5.7 动力机械 动力机械的图形符号见表9。 5.8 辅助设备 辅助设备的图形符号见表10。 5.9 制冷机组 制冷机组的图形符号见表11。 5.10 空调系统 空调系统的符号应符合GBJ 114的规定。 表 6 (续表) 表 7 (续表) 表 8 (续表) 表 9 (续表) 表 10 (续表) 表 11 二、制冷空调电气技术资料 表2-1 电气技术中项目种类的字母代码表 (续表) 注:因为一个项目可能有几种名称,故可能有几个字母代码,使用时应选较确切的代码。表2-2 我国电气设备常用文字符号新旧对照表 (续表)

制冷剂的种类及特性

制冷剂的种类及特性 制冷剂又称制冷工质,是制冷循环的工作介质,利用制冷剂的相变来传递热量,既制冷剂在蒸发器中汽化时吸热,在冷凝器中凝结时放热。当前能用作制冷剂的物质有80多种,最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。 1987年9月在加拿大的蒙特利尔室召开了专门性的国际会议,并签署了《关于消耗臭氧层的蒙特利尔协议书》,于1989年1月1日起生效,对氟里昂在的R11、R12、R113、R114、R115、R502及R22等CFC类的生产进行限制。1990年6月在伦敦召开了该议定书缔约国的第二次会议,增加了对全部CFC、四氯化碳(CCL4)和甲基氯仿(C2H3CL3)生产的限制,要求缔约国中的发达国家在2000年完全停止生产以上物质,发展中国家可推迟到2010年。另外对过渡性物质HCFC提出了2020年后的控制日程表。 HCFC中的R123和R134a是R12和R22的替代品。 制冷剂的要求氨(R717)的特性 制冷剂的分类氟哩昂的特性 制冷剂的要求 热力学的要求 在大气压力下,制冷剂的蒸发温度(沸点)ts要低。这是一个很重要的性能

制冷剂可分为五类:无机化合物制冷剂、氟里昂、饱和碳氢化合物制冷剂、不饱和碳氢化合物制冷剂和共沸混合物制冷剂。根据冷凝压力,制冷剂可分为三类:高温(低压)制冷剂、中温(中压)制冷剂和低温(高压)制冷剂。无机化合物制冷剂:这类制冷剂使用得比较早,如氨(NH3)、水(H2O)、空气、二氧化碳(CO2)和二氧化硫(SO2)等。对于无机化合物制冷剂,国际上规定的代号为R及后面的三位数字,其中第一位为“7”后两位数字为分子量。如水R718...等。 氟里昂(卤碳化合物制冷剂):氟里昂是饱和碳氢化合物中全部或部分氢元素(CL)、氟(F)和溴(Br)代替后衍生物的总称。国际规定用“R”作为这类制冷剂的代号,如R22...等。 饱和碳氢化合物:这类制冷剂中主要有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和环状有机化合物等。代号与氟里昂一样采用“R”,这类制冷剂易燃易爆,安全性很差。如R50、R170、R290...等。 不饱和碳氢化合物制冷剂:这类制冷剂中主要是乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)和它们的卤族元素衍生物,它们的R后的数字多为“1”,如R113、R1150...等。 共沸混合物制冷剂:这类制冷剂是由两种以上不同制冷剂以一定比例混合而成的共沸混合物,这类制冷剂在一定压力下能保持一定的蒸发温度,其气相或液相始终保持组成比例不变,但它们的热力性质却不同于混合前的物质,利用共沸混合物可以改善制冷剂的特性。如R500、R502...等。

制冷剂种类

制冷剂种类 常用制冷剂种类及特性说明制冷剂又称制冷工质,是制冷循环的工作介质,利用制冷剂的相变来传递热量,既制冷剂在蒸发器中汽化时吸热,在冷凝器中凝结时放热。当前能用作制冷剂的物质有80多种,最常用的是氨、氟里昂类、水和少数碳氢化合物等。 1987年9月在加拿大的蒙特利尔室召开了专门性的国际会议,并签署了《关于消耗臭氧层的蒙特利尔协议书》,于1989年1月1日起生效,对氟里昂在的R11、R12、R113、R114、R115、R502及R22等CFC类的生产进行限制。1990年6月在伦敦召开了该议定书缔约国的第二次会议,增加了对全部CFC、四氯化碳(CCL4)和甲基氯仿(C2H3CL3)生产的限制,要求缔约国中的发达国家在2000年完全停止生产以上物质,发展中国家可推迟到2010年。另外对过渡性物质HCFC提出了2020年后的控制日程表。 HCFC中的R123和R134a是R12和R22的替代品。制冷剂的要求氨(R717)的特性制冷剂的分类氟哩昂的特性制冷剂的要求热力学的要求在大气压力下,制冷剂的蒸发温度(沸点)ts要低。这是一个很重要的性能指标。ts 愈低,则不仅可以制取较低的温度,而且还可以在一定的蒸发温度to下,使其蒸发压力Po 高于大气压力。以避免空气进入制冷系统,发生泄漏时较容易发现。要求制冷剂在常温下的冷凝压力Pc应尽量低些,以免处于高压下工作的压缩机、冷凝器及排气管道等设备的强度要求过高。并且,冷凝压力过高也有导致制冷剂向外渗漏的可能和引起消耗功的增大。对于大型活塞式压缩机来说,制冷剂的单位容积制冷量qv要求尽可能大,这样可以缩小压缩机尺寸和减少制冷工质的循环量;而对于小型或微型压缩机,单位容积制冷量可小一些;对于小型离心式压缩机亦要求制冷剂qv要小,以扩大离心式压缩机的使用范围,并避免小尺寸叶轮制造之困难。制冷剂的临界温度要高些、冷凝温度要低些。临界温度的高低确定了制冷剂在常温或普通低温范围内能否液化。凝固温度是制冷剂使用范围的下限,冷凝温度越低制冷剂的适用范围愈大。 制冷剂分子式分子量u 正常蒸发温度ts(℃) 凝固点tf(℃) 临界温度tkp(℃) 临界压力PKP绝对压力绝热指数K 水(R718)H2O 18.02 +100 ±0 +374.1 225.6 1.33 氨(R717) NH3 17.03 -33.4 -77.7 +132.4 115.2 1.31 R11 CFCL3 137.39 +23.7 -111 +198 44.6 1.17 R12 CF2CL2 120.92 -29.8 -155 +111.5 40.86 1.15 R13 CF3CL 104.47 -81.5 -180 +28.8 39.4 - R22 CHF2CL 88.48 -40.8 -180 +96 50.3 1.19 R115 C2F5CL 154.48 -38 -106 +80 33 1 物理化学的要求制冷剂的粘度应尽可能小,以减少管道流动阻力、提换热设备的传热强度。制冷剂的导热系数应当高,以提高换热设备的效率,减少传热面积。制冷剂与油的互溶性质:制冷剂溶解于润滑油的性质应从两个方面来分析。如果制冷剂与润滑油能任意互溶,其优点是润滑油能与制冷剂一起渗到压缩机的各个部件,为机体润滑创造良好条件;且在蒸发器和冷凝器的热换热面上不易形成油膜阻碍传热。其缺点是从压缩机带出的油量过多,并且能使蒸发器中的蒸发温度升高。部分或微溶于油的制冷剂,其优点是从压缩机带出的油量少,故蒸发器中蒸发温度较稳定。其缺点是在蒸发器和冷凝器换热面上形成很难清除的油膜,影响了传热。

第二章流体的热力学性质3

2.5 液体的pVT 性质 对液体的理论研究远不如对气体的研究深入,用于描述液体pVT 性质的状态方程也没有多大进展。这是因为液体的密度在普通的压力和温度下易于实验测定,且除临界点附近外,压力和温度对液体的体积影响较小。 液体的摩尔体积和密度的估算法有图表法、状态方程法和普遍化法等。下面就状态方程和普遍化方法作简单介绍。 2.5.1 液体的状态方程 虽然某些状态方程,如Van derWaals 和Redlich-Kwong 方程能够给出液相pVT 性质的定性解释,但一般不能定量处理。Benedict-Webb-Rubin 方程虽然可以同时使用于汽相和液相,但是太复杂且必须确定所有流体的八个常数。因此须研究适于工程计算的液体pVT 性质的计算方法。 1.Tait 方程 方程的表达式为: ??? ? ??++-=E p E p ln D V V o L o L ,该方程用于液体可以给出很 精确的结果。式中D ,E 为给定温度下的常数。o L o p ,V 为指定温度下,该液体对应某一参考状态的比容和压力的数值。当D ,E 可以确定时,则Tait 方程可以给出液体沿着等温线的pV 关系,且可以达到很高的范围。 2.Rackett 方程 方程的表达式为: ()285701.r T c c sat Z V V -= 式中V sat 是饱和液体的摩尔容积。上式的优点是只须知道临界常数即可计算任何温度下饱和液体的摩尔体积。据验算,上式的最大误差为7%,对大多数物质在2%左右。但不适用于缔合分子。 Yamade 和Gunn 曾对Rackett 方程作了某些修正,得: ()()()[]2857.02857.011exp 08775.029056.0R r r R sat T T V V ----=ω 式中V R 是在某一参比温度R r T 下的液体摩尔体积。参比温度可以是任意的一个温度,只要知道该温度的摩尔体积,就可以将这个温度当作参比温度。本方程精度很高,对非极性分子而言,误差在1%以内。 2.5.2 普遍化关系式 Lyderson 等人提出一个基于对比状态原理的普遍化计算方法。该法适用于任 何液体。它是用液体的对比密度(V V c c r ==ρρρ)作为对比压力和对比温度的函数来进行估算液体的体积的。若临界体积已知,由书图2-16(p35)或对比密度定义式可直接确定液体的体积V 。 由于ρc 通常不易查到,因此由定义式可得: 2 112r r V V ρρ=

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