第一章绪论

教学内容：（1）热力学发展史；（2）化工热力学的主要内容、方法和局限性；（3）化工热力学的研究方法和研究特点；（4）基本概念。

●1.1简要发展史

了解热力学研究是从温度、热的研究开始的，结合蒸汽机的发明，为热机的设计和使用， 一开始就与工程紧密结合。 热力学三个定律的提出为能与功的转换作出定性及定量的指导，并发展为工程热力学。 与化学相结合，产生了化学热力学，增加了化学变化的内容。与化学工程相结合，产生了化 工热力学，特别是增加了相平衡内容。

●1.2化工热力学的主要内容

(1) 一般热力学中基本定律和热力学函数。 (2) 化学平衡和相平衡，特别是各种相平衡计算，即不同条件下各相组成关系。 (3) 能量计算，不同温度、压力下焓的计算。 (4) 部分工程热力学内容，例如冷冻。 (5) 为进行上述运算，需要P-V-T关系、逸度、活度等关系。 为进行化工热力学及化学工程计算，需要大批热力学及传递性质数据，因此有关的内容形成了化工热力学的一个分支一化工数据。

●1.3化工热力学研究方法及其发展

化工热力学研究过程中有经典热力学和分子热力学之外，前者不研究物质，不考虑过程机理，只从宏观角度研究大量分子组成的系统，达到平衡时表现的宏观性质。大体上 是从某种宏观性质计算另外一些宏观性质，或以经验、半经验方程为基础，用实验值进行回 归以便内插计算。 分子热力学是从微观角度应用统计的方法，研究大量粒子群的特性，将宏观性质看作是 微观的统计平均值。由于理论的局限性，统计力学及数学上的困难，目前使用还是局部的或 近似的。两者难于严格区分，互相渗透，本课程还是以经典热力学方法为主，但也利用分子热力学内容。

第二章流体的p-V-T关系

教学内容：(1) 简要发展史(2) 化工热力学的主要内容(3) 化工热力学研究方法及其发展(4) 化工热力学的重要性

●2.1纯物质p-V-T关系

(1) 通过纯物质的p-V-T图、p-V图和p -T图，了解纯物质的p-V-T关系；(2) 掌握维里方程的几种形式及维里系数的物理意义；(3)熟练运用二阶舍项的维里方程进行pVT计算；(4)理解立方型状态方程的普遍特点；(5)重点掌握RK方程一般形式和迭代形式的使用。熟练运用RK方程进行气体的pVT 计算；(6)掌握RKS和PR方程。并能运用RKS和PR方程进行纯流体的pVT计算。在化工过程的分析、研究与设计中，流体的压力p、体积V和温度T是流体最基本的性 质之一，并且是可以通过实验直接测量的。而许多其它的热力学性质如内能U、熵& Gibbs 自由能G等都不方便直接测量，它们需要利用流体的p-V-T数据和热力学基本关系式进行 推算。因此，流体的p-V-T关系的研究是一项重要的基础工作。

●2.2气体的状态方程

描述流体p-V-T关系的函数式为：f (P,V, T ) = 0 (2-3)。式（2-3)称为状态方程（Equation of Satate，EOS)，用来联系在平衡态下纯流体的压 力、摩尔体积、温度之间的关系。在化工热力学中，状态方程具有非常重要的价值，它不仅 表示在较广泛的范围内P、V、T之间的函数关系，而且可以通过它计算不能直接从实验测得的其他热力学性质。目前存在的状态方程分如下几类：(1)理想气体状态方程；(2)virial (维里）方程；(3)立方型状态方程；(4)多参数状态方程。立方型状态方程是指方程可展开为体积（或密度）的三次方形式。这类方程能够解析求 根，有较高精度，又不太复杂，很受工程界欢迎。van der Waals 方程是第一个适用于实际气体的状态方程，与理想气体状态方程相比，它加入了参数 a和b，它们分别表征分子间的引力和分子本身体积的影响，可以从流体的p-V-T实验数据 拟合得到，也可以由纯物质的临界数据计算得到。RK方程的计算准确度比van der Waals方程有较大的提高，可以比较准确地用于非极性 和弱极性化合物，但对于强极性及含有氢键的化合物仍会产生较大的偏差。为了进一步提高 RK方程的精度，扩大其使用范围，便提出了更多的立方型状态方程。

●2.3对比态原理

掌握偏心因子的概念。理解对比态原理的基本概念和简单对比态原理。熟练掌握三参数的对应状态原理和压缩因子图的使用。熟练运用普遍化状态方程式解决实际流体的pVT计算。在化工过程的分析、研究与设计中，流体的压力p、体积V和温度T是流体最基本的性 质之一，并且是可以通过实验直接测量的。而许多其它的热力学性质如内能U、熵& Gibbs 自由能G等都不方便直接测量，它们需要利用流体的p-V-T数据和热力学基本关系式进行 推算。因此，流体的p-V-T关系的研究是一项重要的基础工作。

●2.4真实气体混合物

气体混合物的虚拟临界参数如果用对应状态原理处理气体混合物的p-V -T关系，就必须涉及到如何解决混合物的 临界性质问题。可以将混合物视为假想的纯物质，将虚拟纯物质的临界参数称作虚拟临界参 数。这样便可以把适用于纯物质的对比态方法应用到混合物上。最简单的是Kay规则。式中Tpc，ppc分别称为虚拟临界温度与虚拟临界压力。Tc.，分别表示混合物中i组元的临界温度和临界压力，y为i组元在混合物中的摩尔分率。注意，虚拟临界温度与虚拟临界压力并不是混合物真实的临界参数，它们仅仅是数学上 的参数，为了使用纯物质的p-V-T关系进行计算时采用的参数，没有任何物理意义。混合 物中所有组分的临界温度和临界压力之比在以下范围内： 0.5 ＜ Tr ＜ 2 0.5 ＜ Pr] ＜ 2Kay规则与其他较复杂的规则相比，所得数值的差别不到2%。气体混合物的第二维里系数维里方程是一个理论型方程，其中维里系数反映分子间的交互作用，如第二维里系数B 反映两个分子间的交互作用。对于纯气体，仅有同一种分子间的交互作用，但对于混合物而 言，第二维里系数B不仅要反映相同分子之间的相互作用，同时还要反映不同类型的两个 分子交互作用的影响。混合物的立方型状态方程若将气体混合物虚拟为一种纯物质，就可以将纯物质的状态方程应用于气体混合物的 P-V-T计算中。不同的状态方程当用于混合物P-V-T计算时应采用不同的混合规则，一个状 态方程也可使用不同的混合规则。大多数状态方程均采用经验的混合规则，混合规则的优劣 只能由实践来检验。 前面已经讨论的p -V -T关系如RKS方程、PR方程及BWR方程都可以用到液相区， 但事实上还有许多状态方程只能较好地说明气体的p-V-T关系，不适用于液体，当应用到 液相区时会产生较大的误差。这是由于液体的p-V -T关系较复杂，对液体理论的研究远不 如对气体研究深入。但是，与气体相比，液体的摩尔体积容易测定。除临界区外，温度（特 别是压力）对液体容积性质的影响不大。除状态方程外，工程上还常常选用经验关系式和普遍化关系式等方法来估算。

●2.5液体的p-V-T关系

略

第三章纯流体的热力学性质

教学内容：热力学性质间的关系；热力学性质的计算；逸度与逸度系数；两相系统的热力学性质及热力学图表。

●3.1热力学性质间的关系和计算

(1) 熟练掌握并使用热力学基本方程。 (2) 掌握麦克斯韦关系式及其应用。重点掌握熵变随压力和体积的变化关系。 (3) 掌握理想气体焓变和熵变的计算方法。

●3.2热力学性质的计算

(1) 理解剩余性质的概念。重点掌握剩余性质与流体pVT的关系。 (2) 重点掌握剩余性质的计算并熟练运用剩余性质进行高压下焓变和熵变的计算。 (3) 掌握蒸汽压的概念，熟练运用安托尼方程计算纯物质的蒸汽压。

●3.3逸度与逸度系数

物质在任何状态下都有逃逸该状态的趋势， 逸度fi的物理意义就是表征体系的逃逸趋势。 由 H、S数据计算； 由 pVT数据计算； 由EOS计算； 由对应态原理计算

●3.4热力学图表

纯物质两相系统的热力学性质及热力学图表 两相系统的热力学性质 当单组元系统处于汽液两相平衡状态时，往往需要处理两相混合物的性质，它与各相的 性质和各相的相对量有关。对单位质量的混合物有： 热力学性质表示法 方程式（便于数学计算，准确，计算量大, 如EOS, 前面的焓、熵计算）； 表（精确,但需内插） 图 (直观，数据粗糙) 解决热机、制冷、压缩机工质状态变化的有关问题。 将某些常用物质（如水蒸气，空气，氨，氟里昂等）的 H,S,V与T,p的关系制成专用的图或表。 常用的有水和水蒸气热力学性质表（附录四）， 温熵图(T-S)，图压焓(㏑p-H)图，焓熵(H-S)图，焓浓(H-x)图。 这些热力学性质图表使用极为方便。 在同一张图上，已知T,P就可以查出各种热力学性质参数。 热力学性质表很简单，它是把热力学性质以一一 对应的表格形式表示出来；

第四章流体混合物的热力学性质

教学内容：变组成体系热力学性质间的关系；偏摩尔性质；混合物的逸度与逸度系数；理想溶液和标准态；活度与活度系数；混合过程性质变化；超额性质；活度系数与组成的关系。

●4.1化学位和偏摩尔性质

定组成体系热力学基本关系式 变组成敞开体系的热力学基本关系式 化学位  适用于敞开体系，封闭体系均相和平衡态间的变化；  当dni=0时，简化成适用于定组成、定质量体系；  Maxwell关系式用于可变组成体系时，要考虑组成因素， 1. μi是状态函数，强度性质; 2. μi表示物质的逃逸倾向和相变化或化学变化的推动力; 变化方向由高化学位低化学位; 3.注意四个定义的重点在于下标; 偏摩尔性质概念的引入： 思路：  既然纯物质摩尔性质Mi 不能代表该物质在溶液中的贡献， 则非常有必要引入一个新的性质代替之， 该性质必须能代表该物质对溶液性质的真正贡献。 这个新的性质就是偏摩尔性质 （Partial molar property)  恒温恒压  广度性质  随组份i摩尔数的变化率 1.只有广度性质才有偏摩尔性质，偏摩尔性质是强度性质。 2.纯物质的偏摩尔性质就是它的摩尔性质。 在给定的T、p和其它组分量nj下，向含有组分i的无限多的溶液中加入1 mol的组分i所引起的一系列热力学性质的变化。

●4.2混合物的逸度与逸度系数

 混合物的逸度及其组分逸度  组分逸度的计算  混合物逸度与其组分逸度之间的关系  压力和温度对逸度的影响

●4.3理想溶液与活度系数

理想溶液的逸度和标准态 Lewis-Randall定则 Henry定律 理想溶液的特点和意义 定义：溶液中某组分的逸度与在溶液温度、压力下该组分的标准态逸度的比值，称为该组分在溶液 中的活度。 活度的物理意义：有效浓度或校正浓度 非理想溶液大致有两大类：一类对理想溶液产生正偏差；另一类对理想溶液产生负偏差。 非理想溶液对理想溶液产生偏差的原因是由于组成溶液各个组分偏离理想溶液模型所致。

●4.4混合过程性质变化与超额性质

∆M的定义——混合性质的变化量 定义：在相同温度、压力下溶液性质与组成溶液各纯组分性质总和之差，称为混合性质变化。 焓浓图---表示溶液焓数据最方便的方法。 以温度为参数，把二元溶液的焓作为组成的函数，简单明白地表示各种热量的变化。 超额性质ME（Excess Properties） 在讨论真实气体热力学性质时，曾经引入了剩余性质的概念。 现在引入超额性质主要是服务于真实溶液的热力学性质计算。 有的文献上称：过量性质、过剩性质

第五章相平衡

教学内容：相平衡的判据与相律；汽液平衡的相图；汽液平衡的计算；气体在液体中的溶解度；液液平衡及固液平衡。

●5.1相律；汽液平衡的相图

研究相平衡的目的、意义 1. 确定不同相间组成关系 举例：（1）50％水＋50％乙醇的液相，其对应的汽相组成是什么？ （2）用于冷凝器，已知汽相组成，求液相组成。 以上汽液平衡是化工生产中最重要的相平衡。其它如液液平衡、气液平衡、固液平衡 2. 要解决的问题：物系组成（x、y）与T、p 间的关系 3. 重要性：相平衡理论是精馏、吸收、萃取等分离操作 的基础，实际上就是组成与其它物理量的定量关系， 也涉及数据可靠性及估算方法。 Vapor-Liquid -VLE 汽-液平衡 精馏 Gas-Liquid -GLE 气-液平衡 吸收 Liquid-Liquid-LLE 液-液平衡 萃取 Solid-Liquid-SLE 液-固平衡 结晶、湿法冶金 Solid-Solid-SSE 固-固平衡 晶型转变 Gas-Solid - GSE 气-固平衡 升华、气相沉积 物系达到平衡的条件: 当物系达到平衡时，物系就处于动态平衡， 这时质量传递速度的净变化量等于0， 而物系各个热力学性质的变化量在对应的物系条件下也等于0， 因此，相平衡的判据是：  各相的温度、压力都相等。  组分i（i=1、3…，N）在各相中的化学位都相等。  组分i（i=1、3…，N）在各相中的组分逸度都相等。 相律是多组分多相平衡体系所遵循的普遍规律。 汽液平衡体系的类型——与理想体系的偏差 n 1）一般正偏差 n 2）一般负偏差 n 3）最大正偏差、最大压力最低恒沸点 n 4）最大负偏差、最小压力最高恒沸点 二元组分没有固定的沸点，沸点是对纯物质来说的，混合物只有泡点。 所谓泡点就是对一定组成的溶液，在一定压力下第一个 气泡出现时的温度。 与泡点相对应的是露点， 所谓露点就是在一定压力下最后一滴液体全部汽化时的 温度。 二元组分的p-T图表现出的汽液平衡关系不是用一条直线来描述的，而是用一个区域来描述的。

●5.2汽液平衡的计算

前边的章节已经讨论了相平衡计算中所应用到的一些基本热力学关联式，本节着重要讨论工程技术人员在实际当中经常涉及到的汽液相平衡计算问题。在工程上，要用到汽液相平衡的单元操作很多，例如：精馏、吸收、蒸发等等，因此对汽液平衡的实验测定和计算方法的研究，都比对其它类型的相平衡得到更多的重视，所以本节重要讨论汽液平衡的问题。 汽液平衡计算又称为VLE计算（vapor-liquid-equilibrium）  VLE常用判据 基于逸度定义的基础式; 基于活度定义的基础式. 汽液相逸度的确定需要通过EOS解决，所以又称为EOS法。 汽相逸度的确定需要通过EOS解决， 液相逸度的确定需要活度系数值，所以又称为EOS+γi法 变量分析： 假设一个N组分的混合物处于汽液平衡状态， 总的变量数为2N个（T、p、N-1个液相摩尔分数xi， N-1个汽相摩尔分数yi ）， 由相律分析知，独立变量为N个。 当N个变量一经指定，则其余N个变量通过列出N个组分的平衡关系式联立求解而得。 由于汽液平衡关系包含复杂的隐函数关系，如果不允许作简单的假定，计算均需借助计算机进行迭代求解。 VLE计算的基本类型：泡点计算；露点计算；闪蒸计算 计算框图

●5.3泡点计算

闪蒸：液体混合物的压力降低至泡点与露点压力之间，会出现部分汽化的现象。 闪蒸是一种单级平衡分离过程。 闪蒸计算既要满足物料平衡，又要满足相平衡。

●5.4露点计算

露点计算方法

●5.5闪蒸计算

闪蒸计算

●5.6一致性检验

一致性检验

第六章化工过程的能量分析

教学内容：能量平衡方程及应用；熵方程；理想功、损失功及热力学效率；火用与火无；火用衡算及火用效率；化工过程与系统的火用分析。

●6.1能量平衡方程及其应用

稳流过程——敞开体系中发生的过程为流动过程，如果流动过程进行时，（限定容积）体系内任一点的热力学性质都不随时间而变（但各点状态可以不同）；进出口物料的质量流率都相等，并不随时间而变化。即在体系内没有物料和能量的积累，则此过程称为稳定流动过程，简称稳流过程。  敞开体系；  稳定、连续地流进、流出，不随时间变化，没有能量和物料的积累；  化工过程中最常见的过程。 化工生产中所涉及到的能量，主要有两大类：物质内的能量、传递的能量。 1、物质的能量E(以1kg为基准)  动能：Ek= u2/2  内能：U=f(T,p, x)  位能： EP= gZ 2、能量传递的两种形式(以1kg为基准) 在各种热力学过程中，体系与环境之间常发生能量的传递， 能量传递的形式有两种，即热和功。 热:系统与环境之间由于温差而引起的相互交换的能量，用Q表示。 规定：系统获得的热量，其值为正；反之为负。 功W： 1.对流动系统：包括两部分 (1) 流体通过机械设备的旋转轴与环境所交换的能量，称为轴功Ws。 (2)物料在连续流动过程中，流体随着不同界面以及温度、压力变化而产生膨胀或压缩，即流体内部相互会发生推动，此过程中所交换的功称为流动功Wf =pV。 2.对非流动系统，特定设备（如带活塞的气缸）中，因流体体积改变而与环境交换的能量，称为体积功W。规定：系统得功，其值为正；反之为负。 容量性质的数量衡算（任何体系） 进入体系的量-离开体系的量=体系积累的量 稳定流动体系: 体系中无能量、物质的积累 应用此式时要注意以下几点：  单位要一致，且用国际单位制，若用工程单位制， 所得公式与此式不同；  式中Q和WS为代数值，即：Q以体系吸热为正，  WS以体系得功(环境对体系做功）为正；  应用条件是稳定流动体系，不受过程是否可逆 或流体 性质的影响。 (1)对化工设备：如膨胀机、压缩机、透平机等 (2)流体流经换热器、传质设备、阀门、管道等 这个式子的物理意义表现在： 体系状态变化，如发生化学反应、相变化、温度变化时与环境交换的热量（反应热、相变热、显热）等于体系的焓差。 这里 Q 是过程函数，不是状态函数，与过程的途径有关，不易计算，当 Q=ΔH 时，将热量的计算与体系的状态函数相关联，就可以解决热量计算的问题

●6.2熵方程

热力学第二定律； 热功转化的方向性； 卡诺定理； 熵变计算； 熵增原理； 熵平衡方程  熵增的过程即是能量损耗的过程；  熵平衡就是用来检验过程熵的变化， 它可以精确地衡量过程的能量有效利用。 类同能量平衡的处理方法，需要建立熵平衡关系式，所不同的是必须把过程不可逆性而引起的熵产生作为输入项考虑进去。 熵产生判据

●6.3理想功和损失功

理想功定义： 体系的状态变化在一定的环境条件下按完全可逆方式的过程进行时，理论上可能产生的最大功(对产功过程)，或者必须消耗的最小功(对消耗过程) 非流动过程的理想功仅决定于体系的始终态与环境温度、压力，而与实际变化途径无关。 流动过程理想功的计算式  体系经历一个稳流过程，理想功的值决定于体系的始、终态与环境温度，而与实际变化途径无关。  区别可逆功与理想功这两个概念． 理想功是可逆有用功，但并不等于可逆功的全部。  体系发生状态变化的每一个实际过程都有对应的理想功。 所假设的可逆过程必须按照与之相应的实际过程发生 同样的状态变化来拟定。  损失功定义：系统在相同的变化过程中，实际过程所作的功（产生或消耗）与完全可逆过程所作的理想功之差。  数学式：  • 每个不可逆性都是有其代价的。 • 过程的不可逆性愈大，则总熵的增加愈大， 不能用于做功的能量即损失功也愈大。 实际过程的能量利用情况可通过损失功来衡量， 也可利用热力学效率ηT加以评定。

●6.4火用与火无

能量的分类  按能量转化为有用功的多少，可以把能量分为三类：  高质能量：理论上能完全转化为有用功的能量。 如电能、机械能。  僵态能量：理论上不能转化为功的能量。 如海水、地壳、环境状态下的能量。  低质能量：能部分转化为有用功的能量。 如热量和以热量形式传递的能量。  火用( Ex) ——做功的本领。 Exergy  中文别称：有效能、可用能， 英文别称：Available Energy, Availability、Utilizable Energy 定义 ：任何体系在一定状态下的火用Ex是该体系与环境作用，由所处的状态(p，T)以完全可逆的方式变换为与环境处于平衡的状态(p0，T0)时所作出的最大有用功（即理想功）。  2、火无——不能转变为有用功的那部分能量。

●6.5火用与火无，火用分析

火用损失：  定义：不可逆过程中火用的减少量。  计算式： El ＝理想功－实际功  对于稳流体系：若忽略动能、势能的影响 实际功 Ws=Q-ΔH 理想功 Wid＝T0ΔS-ΔH  El ＝T0ΔS－ΔH－Q＋T0ΔS－ΔH＝T0ΔS－Q 火用平衡方程与普通的能量平衡方程的区别： ① 能量衡算是以热力学第一定律为基础； 火用衡算是以热力学第一、第二定律为基础； 火用衡算更全面、更深刻得反映出过程进行的情况； ② 能量守恒，但一切实际过程中火用一定不守恒。 可逆过程火用守恒，而实际进行的过程均为不可逆过程， 火用总是减少的； ③ 能量衡算反映了不同品位能量总量的数量衡算，只能 反映出系统中能量的数量利用情况； 而火用衡算是相同品位能量的数量衡算，能够反映出系统 中能量的质量利用情况； 火用效率以热力学第一定律、第二定律为基础，用于确定过程中 火用的利用率。 热力学分析方法：  能量平衡法：热力学第一定律-能量的数量、热效率（热机、传热等），性能系数（制冷、制热）。  熵增法和火用分析法：热力学第一、二定律，能量的品质、过程的不可逆程度。WL，ηT；Ex， ηEx 。 火用分析法 根据热力学第一、二定律和火用能的定义， 计算过程或装置中各种物流和能流的火用，作出火用衡算， 确定过程或装置的火用效率， 评价能量利用情况，揭示火用损失的原因， 指明减少损失、提高热力学完善程度的方向， 这种热力学分析方法称为火用（有效能）分析法。

第七章蒸汽动力循环与制冷循环

教学内容：蒸汽动力循环；节流膨胀与对外做功的绝热膨胀；制冷循环。

●7.1蒸汽动力循环

Rankine循环的构成： 锅炉、过热器、透平机（汽轮机）、冷凝器、水泵等。工质： 水 评价动力循环的指标：热效率和气耗率热效率η：循环的净功与锅炉所供给的热量之比 气耗率SSC：Specific Steam Consumption 输出1 kW·h的净功所消耗的蒸气量

●7.2节流膨胀与对外做功的绝热膨胀

微分节流效应（焦汤效应）流体节流时，由于压力变化而引起的温度变化，称为微分节流效应。 称为焦-汤系数（Joule-Thomson coefficient),它表示经节流过程后，气体温度随压力的变化率。 通过节流过程气体温度能否降低，取决于该气体的μJ=？ 节流膨胀：  ①节流膨胀过程的主要特征是等焓过程；  ②理想气体节流时温度不变，不能用于致冷、致热；  ③真实气体节流效应取决于气体的状态，在不同的状态下节流，μJ值不同，具有不同的微分节流效应值。 等熵膨胀与节流膨胀的比较 1.等熵膨胀与气体的属性及状态无关，对任何气体任何状态都产生制冷效应。 2.在相同条件下等熵膨胀系数大于节流膨胀系数,因此由等熵膨胀可获得比节流膨胀更好的致冷效果。

●7.3制冷循环

 制冷循环：利用机械功使热量从低温→高温的循环过程。  利用制冷循环达到两种目的： 1）制冷  使指定的空间保持低于环境的温度，热量从低温空间转移到高温环境。夏天的房间、冰箱。  制冷机 2）加热  使指定的空间保持高于环境的温度，热量从低温环境转移到高温空间。冬天的房间。  热泵 制冷原理：通过外功将高压常温气体变为低温液体，此液体作为工质再去冷却需要低温的物体。 获得低温的方法有两种： 节流膨胀（等H） 作外功的绝热膨胀（等S） 卡诺定理：所有工作于同温热源和同温冷源之间的热机， 其效率都不能超过可逆机， 即可逆机的效率最大。  蒸汽压缩制冷循环是由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器组成。  制冷循环的工质采用低沸点物质作为制冷剂。  如：氟里昂R22（CHClF2）的Tb=-40.80 oC，N2 的Tb=-195.75 oC  利用制冷剂在冷凝器中的等压冷却、冷凝放热（高温放热）和在蒸发器中的等压汽化吸热（即低温吸热），实现在高温下放热，低温下吸热过程。 蒸汽压缩制冷循环由四步构成： 1→2 低压蒸汽的可逆绝热压缩过程 2→4 高压蒸汽的等压等却、冷凝过程 4→5 高压液体的节流膨胀，p↓ ， T↓ 5→1低压液体的等压等温蒸发过程 蒸汽压缩制冷循环对逆卡诺循环的改进： 1）把绝热可逆压缩过程1→2安排在过热蒸汽区，使湿蒸汽变为干气。即“干法操作”。 2）把原等熵膨胀过程改为4→5的等焓节流膨胀过程，节流阀的设备简单、操作易行。

●7.4制冷循环

制冷剂的选择 制冷剂的选择必须具备以下几点基本要求： (1)在大气压力下制冷剂的沸点要低．这是一个重要的性能指标。 (2) 制冷剂在常温下的冷凝压力应尽量低，以降低对设备耐压与密封的要求。 (3）汽化潜热要尽可能大，可减少制冷剂的循环量，缩小压缩机的尺寸。 (4)具有较高的临界温度和较低凝固温度。 (5)具有化学稳定性，在操作条件下不燃烧，不分解，不聚合，对设备不应有明显的腐蚀作用。  吸收制冷循环是另一种制冷方式。  它与蒸汽制冷循环主要区别在于：气体的压缩方式不同。  蒸汽制冷循环靠的是压缩机。吸收制冷循环靠的是“化学泵”。  “化学泵”由制冷剂和吸收剂组成。  沸点高的物质作为吸收剂，而沸点较低容易挥发的物质作为制冷剂。  在氨水溶液中，氨是制冷剂，水是吸收剂。  在水-溴化锂溶液中水是制冷剂，溴化锂是吸收剂  “化学泵”由吸收器、蒸汽解吸器、溶液泵、换热器及调节阀组成。  工作原理：制冷剂在低温下被吸收剂吸收，在高温下被解吸成高压蒸汽。  吸收制冷循环优点：节能！ 将吸收式制冷循环与蒸汽压缩制冷循环相比较，其不同点仅在于： 蒸汽压缩制冷循环：压缩机（消耗机械功） 吸收式制冷循环：吸收塔，解吸器，换热器，泵（消耗低品位热量）  热泵在制冷循环中，消耗机械功，使热量从低温物体转移到高温物体。  制冷循环不仅使放出热量的低温物体被冷却，而且使吸收热量的高温物体被加热。  利用该原理可以实现由低温环境向高温系统的供热(如室内供暖)。  该加热的装置称为热泵。  热泵与制冷装置工作原理完全相同，只是两者工作的温度范围不同。