人教版选修2-2《第5章　制冷机 第1节　制冷机的原理 》优秀教学课件

人教版选修2-2《第5章　制冷机 第1节　制冷机的原理 》优秀教学课件

问题1:经过长时间后温水的温度会和教室里的温度相同。

问题2:经过长时间后冰水的温度也会和教室里的温度相同。

说明：热量能够自发的从高温物体向低温物体传递，但是热量不能自发的从低温物体传递到高温物体。

问题：在炎热的夏天，尽管气温很高，但是冰箱内的温度却降的很低。这是为什么呢？

这是因为电冰箱用了一种工作物质（工质）作为热的“搬运工”，把冰箱里的热不断的“搬运”到冰箱的外面。那么这种物质是什么呢？它为什么有这样的本领呢？这就是我们下面要学习的内容。

一、蒸发制冷

列举我们生活中散热的方法。

例如：酒精散热，化雪天比下雪天冷，用乙醚做局部麻醉等。

演示实验：在一小块塑料板上滴一两滴水，将小烧杯放在塑料板的水上，向杯中倒入一些乙醚，用打气筒快速的向杯内乙醚吹气，，使乙醚迅速蒸发，观察下面水的变化。

思考讨论：杯中的水会发生什么现象呢？

乙醚在打气筒快速的吹气作用下，会迅速的蒸发。使水在表面会结成一层冰。

那么，以上的现象都是什么原因呢？

原因：水和乙醚的蒸发，都会带走大量的热量，人损失热量，温度降低，因此人会感到凉爽。我们家庭所使用的冰箱就是利用这个原理制成的，只不过，冰箱蒸发的气体没有被排走，而是 被循环利用了。

R-12(二氯二氟乙烷），氟利昂12.由于对臭氧层有破坏、并且存在温室效应，R12已经属于国际和国家禁止使用的冷媒物质。

R-134a（四氟乙烷）是一种不含氯原子，对臭氧层不起破坏作用，具有良好的安全性能（不易燃、不爆炸、无毒、无刺激性、无腐蚀性）。

这两种物质都是既容易气化又容易液化的两种物质。我们的制冷机就是利用我们物态变化中的蒸发吸热来实现的，电冰箱就是我们最常见的制冷机，下面我们就以电冰箱为例，介绍一下制冷机。

二、制冷机循环制冷的过程

1、构造：制冷机主要由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个部件组成。冰箱的冷冻室和冷藏室统称为冷库，所以除了蒸发器和部分毛细血管装在冷库内部外，其他部件都装在冷库之外。

2、制冷物质：常用的制冷剂有氨、二氧化碳、乙烯、氟利昂、R134a等。不同的制冷剂可以达到不同的温度，如使用氨的制冷机，温度可达-20摄氏度，使用二氧化碳的制冷机，温度可达-79摄氏度，使用乙烯的制冷机，温度可达-160摄氏度。如果要获得更低的温度，则要采取其他的技术。

电冰箱的工作原理

3、制冷原理：压缩机通过消耗电能做功W，将气态的制冷机压缩，温度升高。这种温度较高压强较大的制冷剂蒸汽进入冷库外面的冷凝器放出热量Q1后，凝结成液态物质。然后，液态制冷剂流经毛细血管时，由于毛细血管的阻流作用，制冷剂进入蒸发器时压强就比较低了。蒸发器内由于压缩机的抽吸作用，压强很低，液态制冷剂迅速蒸发，吸收热量Q2，使低温热库的温度降低。这时制冷剂本身蒸发变为气体，这些气体再被吸入压缩机，进入下个工作循环。这样，只要压缩机工作，制冷剂就会循环流动，制冷机的冷库里就会保持相当低的温度。

思考：如果我们从能量的角度来理解制冷机，那么能量是如何转化的呢？

三、能量交换与转换关系

从能量守恒和转化的观点来审判制冷机，它的工作过程正好和热机相反。即在一次循环过程中，工作物质从低温物体吸收热量Q1，向高温热库放出热量Q2，而外界必须对工作物质做功W（压缩机做功），其能量交换和转换的关系如图所示，它们满足

Q1=Q2+W