空气被压缩后,释放时为啥能够制冷

个人的大致理解:微观上,某一体积气体的膨胀,你可以想象成这其中的气体分子不断用自身动能冲撞边界以拓展体积,那么气体分子的动能遭受损失,必然会导致总体内能的减少,也即气体膨胀用内能的减少来做功,而温度与内能正相关,故温度会有一定程度降低,这样就会从环境中吸热。题述中已提及压缩机,其压缩的空气在脱离高压环境回到常压之后,必定会膨胀对外做功同时吸热,故会造成出风口局部的温度下降。
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把排气口简化为一个喷嘴,空气在入口是高压低速,通过喷嘴的截面积变化在出口被加速到很高的速度。这个过程,气压下降(到大气压),速度上升。如果认为空气是理想气体,那空气的焓只取决于温度h=h(T)。考虑稳态的情况,忽略势能变化,由能量守恒得入口和出口的总焓(ht=h+1/2*v^2)一样,速度增加了(动能增加),static enthalpy h减少。由于h=h(T),温度降低。如果这部分动能通过turbulence全部耗散成为内能,不考虑和其他部件的热交换,空气(理想气体)的温度将回到最初的温度。
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不用任何公式,不用任何计算,也不讲物理化学。压缩气体,热,散热,被压缩气体降温到环境温度。再让气体恢复到原来的压力体积,他总要把散掉的热,找补回来吧。就这点事。
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这相当于逆向布雷德循环。空气先被压缩,然后降温,温度与室温相同,但是压强增大,比体积增大。将气体释放出来的时候,气体要膨胀,由热力学第一定律,热量等于膨胀工加热力学能变化量。膨胀一瞬间近似认为是绝热的,热量等于0,膨胀功大于0。那么热力学能必然下降。空气可视为理想气体,热力学能与温度近似成正比,由此,温度会降低
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体积增大,内能也要增大,为了增加内能,就要从外界吸收热量,温度就会降低
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物理上 物质都有三个状态气态 液态 固态气态=》液态 方法有压缩和降温 比如说水 石油液化气液态=》固态 降低温度也就是说 气态的时候 压缩空气 会使气体放出温度能量 也就是说被压缩过的空气总会比压缩之前温度低因为 能量已经被散发出来了
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推荐两本书,看完就明白了。秦允豪《热力学》,包科达《热学教程》准静态过程部分内容,有着重介绍卡诺循环,压缩机制冷原理……只要有高中物理基础,看完绝对能明白
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题主当你知道克拉珀龙方程的真谛后,你就不会问出这个问题了!


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