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电冰箱的运作基于两个物理学原理
首先,当物体由液态转变为气态时,液体的温度会停留在沸点,直至液体完全蒸发掉。在这个相变的过程中,物体要吸收一定的能量,这个能量就叫做「潜热」。另一方面,假如在高压的情况下,物体的沸点便会上升,本来气化了的物质也可能因此而变回液体,并且把潜热释放出来。
电冰箱有一条管道,一部分在冰箱内,一部分在冰箱外。管道里面有一种特别的物质,这种物质的沸点很低。管道的底部有一个泵,使物质不断地在管道里循环。管道上面的部分有一个狭窄的小孔,减慢了外露管道之中物质的流速,当中的物质因而受到很大的压力。物质在这个范围沸点上升,由气体变成液体,把潜热释放出来。当物质通过小孔进入电冰箱的内部时,压力会减少了许多,沸点回复到先前较低的水平,物质便由液态转变为气态,并且会吸收电冰箱内的热能
(潜热),使冰箱内的温度降低,达到了冷冻的效果。
另一方面,由于物质在电冰箱外面要把热能散发出去,所以便要涂上黑色,因为黑色的物质放出较多辐射,把热能散发。而且,管道周围也加上了许多面积大的金属片,目的也是为了方便散热。
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电冰箱工作原理
世界上的物质有三态:气态、固态和液态,在一定条件下三态可以相互转化。液体由液态变为气态时,会吸收很多热量,简称为“液体汽化吸热”,电冰箱就是利用了液体汽化吸热来制冷的。
蒸气压缩式电冰箱制冷系统循环原理图见下图。它由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、毛细管、蒸发器等部件组成。其动力来自压缩机,干燥过滤器用来过滤赃物和干燥水分,毛细管用来节流降压,热交换器为冷凝器和蒸发器。
制冷压缩机吸入来自蒸发器的低温低压的气*冷剂,经压缩后成为高温高压的过热蒸气,排入冷凝器中,向周围的空气散热成为高压过冷液体,高压过冷液体经干燥过滤器流入毛细管节流降压,成为低温低压液体状态,进入蒸发器中汽化,吸收周围被冷却物品的热量,使温度降低到所需值,汽化后的气*冷剂又被压缩机吸入,至此,完成一个循环。压缩机冷循环周而复始的运行,保证了制冷过程的连续性。
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1、气体吸收式冰箱原理:这一种冰箱主要是以热源作为动力,气体吸收式冰箱经常会使用到氨作为制冷剂,这样就能形成液氨的蒸发条件,同时它还使用到了氢作为扩散剂,利用氨、水和氢的混合溶液来完成制冷的工作。
气体吸收式冰箱在进行工作的时候因为没有机械的运转,因此在运行过程中不会产生出噪音,结构也比其他类型的冰箱更加的简单一些,制作成本也相对较低,使用寿命是非常长的。
2、半导体式冰箱原理:半导体式冰箱在工作时主要是利用半导体材料产生出珀尔帖效应进行工作,它使用P型半导体和N型的半导*作成电偶,经过直接通电之后会在它的节点处产生出放热和吸热的现象,从而达到制冷的目的。
使用半导体进行制冷和机械制冷相比,它的体积小,在运行过程中不会产生出噪音和振动,在使用的时候他的冷却速度还能随时进行调节,因此使用起来是非常方便的,但是相对的它价格比较高,因此还没有普及使用。
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电冰箱是利用蒸发致冷或气化吸热的作用而达到制冷的目的。
电冰箱的喉管内,装有一种商业上称为氟利昂:freon,俗称雪种的致冷剂。常用的一种为二氟二氯甲烷(CCL2F2),是一种无色无臭无毒的气体,沸点为29℃。
氟利昂在气体状态时,被压缩器加压,加压后,经喉管流到电冰箱背部的冷凝器,借散热片散热(物质被压缩后,温度就会升高)后,冷凝而成液体。
液体的氟里昂进入蒸发器的活门之后,由于脱离了压缩器的压力,就立即化为蒸汽,同时向电冰箱内的空气和食物等吸取汽化潜热(latentheatofvaporization),引致冰箱内部冷却。
汽化后的氟里昂又被压缩器压回箱外的冷凝器散热,再变为液体,如此循环不息,把冰箱内的热能泵到箱外。