дого стану в рідкий (плавлення або танення) тепло, сприймається їм ззовні, витрачається на зміну зв'язків між молекулами речовини, на ослаблення сил його молекулярного зчеплення. Коли тіло переходить з рідкого стану в пароподібний (випаровування або кипіння), тепло витрачається також на подолання сил молекулярного зчеплення рідкого тіла і роботу його розширення. У разі переходу тіла з твердого стану безпосередньо в газоподібне (сублімація), тепло витрачається на подолання сил зчеплення молекул речовини і зовнішнього тиску, що перешкоджає цьому процесу.
На властивості тіл поглинати зовнішнє тепло при плавленні або таненні засноване охолодження льодом і Льодосоляне сумішами.
Охолодження за допомогою поглинання зовнішнього теп-ла при кипінні летючих рідин здійснюється холодильними машинами. Властивість тел поглинати зовнішнє тепло при їх сублімації використовується для охолодження так званим сухим льодом. Найбільш поширеним в даний час є охолодження холодильними машинами.
Більш широке застосування отримали різні способи машинного охолодження.
Найпростішим з таких способів є спосіб дроселювання стислих газів. Якщо газ при температурі навколишнього середовища піддати сильному стиску, а потім забезпечити процес адіабатичного розширення при різкому зниженні тиску, то температура газу знизиться і його можна використовувати в якості охолоджувача
Однак отримання низьких температур таким способом пов'язано з великими енергетичними витратами.
Одним з способів машинного охолодження є охолодження вихровим ефектом. Цей спосіб здійснюється в вихровий трубці Ранка, що представляє собою циліндричну трубку невеликої довжини, внутрішня порожнина якої поділена на дві порожнини діафрагмою з центральним отвором. Через сопло, розташоване в безпосередній близькості від діафрагми і спрямоване по дотичній до внутрішньому діаметру, в трубу подається стиснене повітря температури навколишнього середовища. При завихренні повітря в центрі труби створюється розрядження і відповідно знижується температура. Холодне повітря з tх через отвір діафрагми виходить у охолоджувану середу. Значна частина кінетичної енергії завихрення повітря витрачається на тертя в його зовнішніх шарах, внаслідок чого повітря в цих шарах нагрівається.
Нагрітий до температури повітря виходить в навколишнє середовище через регулювальний дросельний вентиль.
Температура холодного і гарячого потоків повітря залежить від конструкції і параметрів трубки, від початкових параметрів повітря, що поступає (його вологості, температури і тиску), від співвідношення мас потоків, регульованих дросельним вентилем. При роботі вихровий трубки на сухому повітрі з початковим тиском 0,5 мН/м 2 , температурою 20 В° С і масовій частці холодного потоку 0,3-0,35 температура холодного потоку може досягати 50 В° С. p> Однак, низька економічність термодинамічних процесів, що відбуваються в вихровий трубці, внаслідок їх незворотності та значних втрат на тертя, обмежує практичну можливість використання вихрового ефекту в побутових холодильниках.
В даний час найбільшого поширення в побутовій холодильній техніці отримали так звані парові холодильні машини (агрегати) компресійного і абсорбційного дії. В якості робочої речовини в них використовують рідини, що киплять при негативних температурах.
Принцип дії заснований на тому, що теплота охолоджуваної рідини передається рідкому хладагенту і витрачається на його пароутворення при негативній температурі. Пари холодоагенту подаються в теплообмінний апарат, розташований у навколишньому середовищі, де вони віддають поглинене тепло і перетворюються в рідину.
Рідкий холодоагент знову повертається в охолоджувану середу і цей кругової процес повторюється.
Таким чином, в цих холодильних машинах робоча речовина не витрачається, а тільки циркулює в герметичній системі, змінюючи свій агрегатний стан. Це дозволяє отримувати необхідне охолодження протягом тривалого часу при невеликій кількості робочої речовини.
Принципове відміну компресійних парових холодильних машин від абсорбційних машин полягає в тому, що по-перше циркуляція робочої речовини здійснюється при роботі компресора, а в других внаслідок процесу абсорбції і роботи термонасоса.
Все більш широке застосування отримує термоелектричне охолодження, засноване на явищі Пельтье.
Сутність явища полягає в тому, що при пропущенні постійного струму через ланцюг, складається з термоелементів, одні спаї охолоджуються, поглинаючи тепло з навколишнього середовища, а інші нагріваються, віддаючи тепло навколишньому середовищу.
Таким чином, роль хладагента в термоелектричному холодильнику виконує електричний струм, який переносить тепло від холодних спаїв до гарячих.
Простота процесу охолодження, а відповідно, і конструкції термоелектричних холодильників роблять термоелектричне охолодження вельми перспективним для ...
