吸收式制冷机复习 - 图文

考试时间：第九周周三下午1:30 考试地点：阶梯教室五

※第一章 理论基础

§1-2 溶液热力学基础

溶液是由溶质和溶剂所组成的均匀体系

在吸收式制冷机中，制冷剂不断地被溶液吸收或放出。溶液在循环过程中发生压力、温度

和浓度的变化，并与外界进行热交换。

溶液热力学研究溶液的热力学性质及溶液在加热（或放热）过程中状态的变化情况，是吸收式

制冷机的重要热工基础。

一.溶液、溶液的成分 溶液：

溶体：由两种或两种以上的物质所组成的均匀混合物称溶体。 气态溶体、液态溶体、固态溶体。 其中液态溶体称溶液。

2．溶液的成分：溶液的成分表示各组分在溶液中所占的百分比。 mi?? 3．质量分数：是溶液中某一组分的质量与溶液总质量之比。 im

摩尔分数 ：是溶液中某一组分的摩尔数与溶液总摩尔数之比。

二. 相、独立组分数、自由度和相律 1．相和相数

体系中物理及化学性质完全均一的部分总称为一个“相”。

相与相之间有明显的分界面，越过界面时，物理及化学性质发生突变。 体系中所具有的相的总数，称为“相数”。用φ表示。

例1：H2o在1大气压下，高于100℃为单一的气相；达到100℃时为汽、液共存的两相；降到0.0099℃和4.58mmHg时，形成固态冰、液态水和水蒸汽三相共存。

例2：盐溶于水形成的体系，常温常压下，浓度较小时，可形成单相的不饱和溶液；如加多盐，将形成饱和溶液和结晶盐两相共存；若将温度降低到一定值，体系中会出现固体冰，此时为三相共存；若再将压力降到足够低，体系中将蒸发出水蒸汽，此时形成四相共存，即：固体冰、固体盐、饱和溶液和水蒸汽。

气相：由于各种气体能无限地均匀混合，所以一个体系中无论有多少种气体存在，也只能有一个相。

液相：由于不同种液体的互相溶解程度不同，一个体系中可以出现一个、两个，甚至同时有三种液相共存

固相：如果不同种固体没有达到分子程度的扩散、混合，即没有形成固溶体，那么体系中有多少种固体物质，就有多少个固相。

如果达到分子程度的均匀混合，形成了固溶体，例如处于熔融状态时能完全溶解的不同种金属，冷却后就形成合金。合金的固溶体是一个固相，而不是多个固相。

nixi?n

2．独立组分数

确定平衡体系中各相组成所需要的最小数目的独立物质，称为独立组分。

在物质间没有化学反应的情况下，独立组分数就是平衡体系中的物质数。用k 表示。

3．自由度

在不引起旧相消失和新相形成的前提下，可以在一定范围内自由变化的强度性质，称为体系在

指定条件下的自由度。

强度性质为压力、温度、浓度。自由度用f 表示。

例1：一个容器中，储存有液体的水，p、t可以在一定范围内变化，f=2；

例2：水与平衡蒸汽共存，f=1；因此时p=f(t)，在一定压力下，温度达到一定值时，才能达到

两相共存，即只要一个状态参数（p或t）确定，体系的状态就确定了。

例3：不饱和盐水，f=3；（压力、温度、浓度）

例4：饱和盐水与固体盐，f=2；在一定p和T下，盐的溶解度是一定的，即饱和盐水的浓度是固

定的， 不可能， 则固体盐会溶解，∴f=2。

4．吉布斯定律——相律

用来表示平衡体系内自由度、相数和组分数之间的关系。 产生熔解热的原因： 第一类溶液的蒸气压——气相组成线是：（1）溶质分子溶于溶剂中并扩散时的吸热过程； 与蒸气压——液相组成线两端重合，中间 （2）溶质分子与水分子之间相互结合成水合物的放不重合的曲线。在p-x图上，气相线位于 热过程 液相线的下方。 （LiBr）结晶：一定温度下的饱和溶液，当温度降低 时，溶解度减小，溶液中就有固体溶质的结晶析出。 精馏原理：对于两组分体系，把液相部分地汽化（蒸 发）或把气相部分地冷凝，都能起到在液相中浓集难 挥发组分和在气相中浓集易挥发组分的作用 方法：不断地分别从系统中取出液体和气体，将溶 液液体进行加热，又产生新的液体与气体，而液体的 浓度比未加热前的A组分浓度加大了，再取出液体， 再加热，不断重复，最后可以得到纯的难挥发组分。

1.混合现象

两种液体混合时，混合前后的容积和温度一般都有变化

??????f?k?2?f?k?2??

2．混合后焓hm及浓度ξm

需要混合的两种物质的质量为m1和m2，它们的浓度、比焓和温度分别为ξ1、h1和t1，

以及ξ2、h2和t2。试求缓和后的比焓hm和浓度ξm。

从混合物中的质量平衡关系，得到： 12从混合物中的浓度平衡关系，得到： ?m?? 112m2??mm联立（1）、（2），可以导出： ?2??m?1m1??2m2m2?m??1

m?m?m???1?(?2??1)m?m1 2?????? mm?m212112

由热平衡可得： mhm?m1h1?m2h2 ?m??1h?h?(h2?h1)1把（3）代入（5），得： m ?2??13．节流

无论是溶液还是纯工质，节流的过程可以认为是绝热的，因此节流后焓不变，溶液

的浓度也不变，但其压力降低，温度下降，处于两相状态。

※第二章 制冷剂与吸收剂

二．吸收剂应具有的性质

1.在相同压力下，吸收剂的沸点比制冷剂的高，而且相差的越大越好；

2.具有强烈地吸收制冷剂的能力；

3.无毒、无臭、不燃烧、不爆炸，安全可靠；

4.对金属材料的腐蚀性小；

5．价格低廉。易于获得。

§2-2 溴化锂溶液的性质

溴化锂水溶液是由固体的溴化锂溶解在水中而成的。在常压下，水的沸点是100℃，而溴

化锂的沸点是1265℃，两者相差1165℃。

一.水作为制冷剂的特点

优点：1.价格低廉，取用方便；2.汽化潜热大；

3. 无毒、无味、不燃烧、不爆炸。

缺点：常压下蒸发温度高，当蒸发温度降低时，蒸发压力也很低；蒸汽的比容大；不能制取0℃

以下的低温。

溴化锂水溶液具有下列特点：

1．无色液体，有咸味，无毒，加入铬酸锂后溶液呈淡黄色；

2．水蒸汽分压很小，它比同温度下纯水的饱和蒸汽压小的多，故有强烈的吸湿性；

3．溴化锂在水中的溶解度随温度的降低而降低，很容易产生结晶；

m?m?m

4．溴化锂溶液对黑色金属和紫铜管等普通材料有强烈的腐蚀性，有空气存在时情况更为严

重，因腐蚀而产生的不凝性气体对装置的制冷量影响较大；

5．溴化锂溶液的密度与温度、质量分数有关；溴化锂溶液的密度比水大，当温度一定时，

随着质量分数增大，其密度增大；如质量分数一定，则随着温度的升高，其密度减小。

6．在一定温度下。随着质量分数的增大，粘度急剧增大；在一定质量分数下，随着温度升

高，粘度下降。 7．溴化锂溶液的表面张力与温度和质量分数有关：质量分数不变时，随温度的升高而降低；

温度不变时，随质量分数的增大而增大。

8．溴化锂溶液的比热很小。

一．氨水溶液的特点：

1．氨水溶液无色，有特殊的刺激性臭味；

； 2 ．氨腐蚀铜及铜合金（磷青铜除外） …… 此处隐藏：2075字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……