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电冰箱制冷原理与热力学第一定律

查字典物理网 2015-07-13

　　如图所示，这是简易的电冰箱结构图，我们可把它分成两大部分，一部分是电冰箱的箱体，另一部分是箱体内管道、箱体外管道、压缩机、毛细管组成的可供工作物质循环流动的系统。

　　电冰箱制冷的原理是通过工作物质(即氟利昂气体)把箱体内的热量带到箱体外，从而使箱体内温度降低。那么这是怎样实现的呢?结合热力学第一定律，忽略次要因素，我们来分析其原理。当工作物质到达箱体内管道时，气体体积膨胀对外做功，忽略热传递的作用，由热力学第一定律公式

可知气体内能减少温度降低，此时管道内工作物质的温度比箱体内温度更低，所以箱体内的热量传递给管道内工作物质。吸收了热量的工作物质到达箱体外管道时，压缩机将气体体积压缩，外界对气体做功，忽略热传递的作用，由热力学第一定律公式

可知气体内能增加温度升高，此时管道内工作物质的温度比外界环境的温度更高，所以管道内工作物质把热量传递给外界环境。

　　由以上分析可知，当工作物质到达箱体内管道时吸收冰箱内的热量，当工作物质到达箱体外管道时向外环境放热，从而实现了热量由冰箱内带到冰箱外，即实现了冰箱制冷。在这里工作物质充当了热量的携带者。想想这跟我们用海绵吸水然后又把水从海绵中挤出来是否相似?请问你是否理解了电冰箱制冷的原理呢?
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