Тепло или теплота - одна из форм энергии. Физическая природа холода и тепла одинакова, разница состоит только в скорости движения молекул, из которых состоит любое физическое вещество, при подводе тепла движение молекул ускоряется и температура тела повышается. Тепловое состояние физического тела характеризуется степенью его нагретости или температурой.
Охлаждение нагретого тела до температуры окружающей среды происходит естественным путем. Одной из задач холодильной техники является обеспечение охлаждения вещества до температуры, которая была бы ниже температуры окружающей среды.
Для измерения количества тепла, а следовательно, и холода установлена определенная единица -большая калория, или килограмм - калория (килокалория). Килокалория (ккал) это количество тепла, необходимое для нагревания 1 кг воды на ГС в интервале от +19,5 до +20,5° С при нормальном атмосферном давлении. По Международной системе единиц измерения (СИ), в качестве единой меры энергии всех видов, в том числе и тепловой, принят джоуль (дж) килоджоуль (кдж), 1 ккал = = 4186,8 дж, или 4,1868 кдж.
Для нагревания одинакового количества различных тел на одно и то же число градусов необходимо различное количество тепла. Это объясняется различной теплоемкостью тел, зависящей от их физических свойств.
Удельной теплоемкостью называется количество тепла, необходимого для нагревания или охлаждения 1 кг вещества на 1°С. Теплоемкость воды составляет 4,2 кдж/кг° СП ккал/кг° С), пищевых продуктов -2,5 -3,8 кдж/кг° С (от 0,6 до П,9 ккал/кг° С).
Для получения холода применяют вещества, которые кипят (испаряются), плавятся или сублимируют при достаточно низких температурах с поглощением большого количества тепла. При протекании этих физических процессов химических изменений веществ не происходит.
Кипение - процесс парообразования, протекающий не только на поверхности нагрева жидкости, но и внутри ее. При подводе тепла к жидкости и достижении определенной температуры начинается постепенное превращение жидкости в пар, или парообразование. Паром называется газ, близкий к состоянию насыщения, т. е. переходу в жидкость. Насыщенный пар находится в равновесии с жидкостью, из которой он образуется, и температура зависит от его давления. При полном переходе в насыщенном паре частиц жидкости в парообразное состояние (испарении всей жидкости) образуется сухой пар. Влажный пар представляет собой смесь сухого насыщенного пара с мельчайшими взвешенными частицами (капельками) жидкости. Перегретый пар отличается от насыщенного тем, что он имеет более высокую температуру при том же давлении.
Количество тепла, необходимое для превращения одного килограмма жидкости, доведенной до температуры кипения, в пар при этой же температуре, называется теплотой парообразования. Температура кипения жидкости и теплота парообразования зависят от давления: с увеличением давления паров повышается и температура кипения, а теплота парообразования при этом уменьшается. В холодильном оборудовании используют жидкости, называемые холодильными агентами, которые при атмосферном давлении имеют низкую температуру кипения и большую теплоту парообразования кипящей жидкости при малых удельных объемах паров, а также небольшие давление и температуру паров при их конденсации.
Конденсация - переход паров вещества (холодильного агента) в жидкое состояние при его охлаждении или сжижении и охлаждении одновременно. Это происходит вследствие отнятия тепла от холодильного агента при охлаждении аппаратов (конденсаторов) водой или воздухом. Температура, при которой происходит конденсация паров, называется температурой конденсации. Она зависит от давления конденсации, в свою очередь давление конденсации зависит от температуры.
Количество тепла, которое необходимо отвести от пара для перехода одного килограмма его в жидкое состояние, называется теплотой конденсации.
Плавление - процесс перехода твердого тела в жидкое состояние при подведении к нему тепла и достижении определенной температуры. Количество тепла, необходимое для превращения одного килограмма твердого тела (вещества) в жидкое при постоянной температуре, называется теплотой плавления, а температура, при которой происходит плавление вещества, температурой плавления. При подводе тепла сначала происходит повышение температуры твердого тела до температуры плавления, а затем тело начинает плавиться. Температура же тела при этом остается постоянной до тех пор, пока все тело не расплавится.
Для получения холода процесс плавления используется при применении водного льда и его смеси с солью, имеющих низкие температуры плавления.
см. также по теме:
Агрегаты, применяемые для охлаждения торгового холодильного оборудования
Торговое холодильное оборудование
Применение машинного охлаждения
UP |