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初三物理制冷剂选择原则分析制冷剂是物理制冷系统中至关重要的组成部分，它直接影响到制冷系统的性能、能效和环境影响。
在初三物理学学习中，了解并分析制冷剂的选择原则对于理解物理制冷的基本原理和提高学习成绩具有重要意义。
本文将分析初三物理制冷剂选择的原则，并探讨选择不同制冷剂所带来的影响。
一、温度范围制冷剂的温度范围是选择的首要考虑因素之一。
不同应用环境对制冷剂的温度要求不同。
例如，冰箱与空调所需求的制冷剂就有着明显的温度差异。
因此，在选择初三物理制冷剂时，要确保其适应所需制冷温度范围，以保证制冷系统的正常运行。
二、安全性制冷剂的安全性是选择的另一个重要考虑因素。
初三学习中，我们学习了一些有关制冷剂的基础知识，例如氨气、氟利昂等。
不同的制冷剂具有不同的安全性，对环境和人体的影响也不同。
因此，在选择制冷剂时，要考虑到其对人体健康和环境的影响，并选择相对安全的制冷剂，以确保使用过程中的安全。
三、制冷效果制冷效果是选择制冷剂的重要考虑因素之一。
制冷剂的制冷效果直接影响到制冷系统的性能和能效。
初三物理学学习中，我们学到了一些有关不同制冷剂的制冷性能参数，例如制冷剂的沸点、压缩功率和制冷量。
在选择制冷剂时，要根据制冷剂的制冷效果参数，以及相应的制冷系统要求，选择具有较高制冷效果的制冷剂，以提高系统的能效和性能。
四、环境友好性环境友好性是选择制冷剂的重要因素之一。
初三学习中，我们了解到一些有害物质对大气层的破坏，例如氯氟烃对臭氧层的破坏。
因此，在选择初三物理制冷剂时，要考虑到其对环境的影响，并选择环境友好型的制冷剂，以减少对大气层和环境的损害。
综上所述，初三物理制冷剂选择的原则包括温度范围、安全性、制冷效果和环境友好性。
在选择制冷剂时，我们需要综合考虑以上因素，并根据具体应用环境和要求进行选择。
通过深入分析和了解制冷剂的选择原则，我们能够更好地理解物理制冷的基本原理，并在学习中取得更好的成绩。
制冷设备及原理期末试题及答案1. 选择题（共20小题，每题2分，共40分）1. 制冷循环中，起到制冷作用的是：A. 蒸发器B. 压缩机C. 冷凝器D. 膨胀阀答案：A2. 制冷循环中，气体从蒸发器进入压缩机时，其状态属于：A. 液体态B. 液气混合态C. 饱和汽态D. 高温高压气态答案：C3. 制冷设备中的制热元件是：A. 压缩机B. 冷凝器D. 膨胀阀答案：B4. 制冷剂的选择应满足的要求是：A. 具有较小的容积，但比热大B. 具有较大的蒸发潜热和冷凝潜热C. 具有较小的蒸发温度和冷凝温度D. 具有良好的环境友好性答案：D5. 制冷设备中，膨胀阀的主要作用是：A. 调节制冷剂的流量B. 调节制冷剂的压力C. 改变制冷剂的工作状态D. 保护制冷设备的安全运行答案：A6. 制冷循环中，冷却剂用于冷却的是：A. 外部空气C. 冷冻水D. 制冷剂答案：B7. 制冷设备中，制冷量的单位通常是：A. 千瓦时B. 卡路里C. 焦耳D. 十六焦答案：A8. 制冷设备中，制冷剂在蒸发器中进行蒸发时会吸收热量，这个过程称为：A. 热交换B. 冷凝C. 蒸发D. 压缩答案：C9. 制冷设备中，制冷剂在冷凝器中进行冷凝时会放出热量，这个过程称为：A. 热交换B. 冷凝C. 蒸发D. 压缩答案：B10. 制冷设备中，压缩机的主要作用是：A. 压缩制冷剂B. 调节制冷剂的流量C. 调节制冷剂的温度D. 调节制冷剂的压力答案：A11. 制冷循环中，制冷剂由高温高压气体变为低温低压气体的过程是通过下列哪个部件实现的：A. 蒸发器B. 压缩机C. 冷凝器D. 膨胀阀答案：D12. 制冷设备中，制冷剂的状态变化是循环进行的，这个过程称为：A. 制冷过程B. 冷凝过程C. 蒸发过程D. 压缩过程答案：A13. 制冷设备的能效比定义为：A. 制冷剂的质量流量与制冷量的比值B. 制冷量与制冷剂的功率消耗的比值C. 制冷剂在蒸发器中的温度与冷凝器中的温度的比值D. 制冷剂的压力与温度的比值答案：B14. 制冷设备中，制冷剂的选择应满足的要求是：A. 具有较大的容积，但比热小B. 具有较大的蒸发温度和冷凝温度C. 具有较小的蒸发潜热和冷凝潜热D. 具有较小的容积，但比热大答案：D15. 制冷设备中，制冷剂的流量大小受下列哪个部件的影响：A. 蒸发器B. 压缩机C. 冷凝器D. 膨胀阀答案：D16. 制冷设备中，制冷剂在蒸发器中的温度通常比外部环境温度：A. 高B. 低C. 相等D. 不确定答案：B17. 制冷设备中，制冷剂在冷凝器中的温度通常比外部环境温度：A. 高B. 低C. 相等D. 不确定答案：A18. 制冷设备中，制冷剂的选择应满足的要求是：A. 具有较大的蒸发潜热和冷凝潜热B. 具有较小的容积，但比热小C. 具有较小的蒸发温度和冷凝温度D. 具有良好的环境友好性答案：D19. 制冷设备中，制冷剂流经蒸发器时变为：A. 高温高压气体B. 低温低压液体C. 低温低压气体D. 高温高压液体答案：C20. 制冷循环中，蒸发器和冷凝器之间的连接管道是由以下哪个部件组成的：A. 膨胀阀B. 压缩机C. 冷却器D. 吸收器答案：A2. 简答题（共5题，每题10分，共50分）1. 请简述制冷设备的工作原理以及主要组成部分。
制冷剂的选用原则制冷剂1.制冷剂的选用原则在蒸汽压缩式制冷机中，除了要有较好的热力性质和物理化学性质外，更应具有优良的环境特性。
具体要求如下：（1）对人类生态环境无破坏作用。
不破坏大气臭氧层，不产生温室效应。
（2）临界温度较高。
在常温或普通低温下能够液化。
希望临界温度比环境温度高的多，才能减少制冷剂节流损失，提高循环经济性。
（3）在工作温度范围内，具有适当的饱合蒸汽压力，最起码蒸发压力不得低于大气压力，以免外部空气渗入系统中；冷凝压力不宜过高，否则会引起压缩机耗功增加，并要求系统具有较高的承压能力，增加设备成本。
（4）单位容积制冷量大。
可以减少压缩机输气量。
（5）粘度和密度小。
减少系统中流动阻力损失。
（6）热导率高。
可以提高换热器的传热系数，减少换热设备的传热面积降低材料消耗。
（7）不燃烧，不爆炸，无毒。
对金属材料不腐蚀，对润滑油不发生化学作用，高温下不分解。
（8）等熵指数小。
可降低排气温度，减少压缩过程耗功，有利安全运行和提高使用寿命。
（9）凝固温度低。
避免在蒸发温度下出现凝固。
（10）具有良好的绝缘性能。
（11）价格低易获得。
（12）单位容积压缩功小。
目前，完全满足以上十二项要求的制冷剂还未发现。
但选择时，可以根据用途使用条件等加以全面考量。
如小型封闭压缩机家用装置，多选用氟制冷剂。
大型工业制冷多选用氨，石油化工多选用碳氢化合物。
2.种类及分类按成分有以下几种。
（1）无机化合物。
水、氨、二氧化碳等。
（2）饱和碳氢化合物的衍生物，俗称氟利昂。
主要是甲烷和乙烷的衍生物。
如R12,R22,R134a等。
（3）饱合碳氢化合物。
如丙烷，异丁烷等（4）不饱和碳氢化合物。
如乙烯，丙烯等。
（5）共沸混合制冷剂。
如R502等。
（6）非共沸混合制冷剂。
如R407c，R410等。
通常按照制冷剂的标准蒸发温度，又分为高、中、低温三类。
标准蒸发温度是指标准大气压力下的蒸发温度，也就是沸点。
（1）高温（低压）：标准蒸发温度（t S）>0℃,冷凝压力(PC)≦0.2～0.3Mpa,常用的R123等。
制冷剂有R12. R22. R134a. R152a. R600a. h-01. RH. H. R404. R401. R152a 和R22混合制冷剂.常用制冷剂有R12. R22. R134a. R152a. R600a.一般都可以用R12。
R22代换R152a. H-01. RH. H. R404.R152a和R22的混合制冷剂，可以用R12代换。
R404. R152a和R22的混合制冷剂，可以用R22代换。
R12和R22一般不可以互相代换。
电冰箱常用制冷剂有R12、R134、R600、R152/R22共沸空调常用的制冷剂有R22，新型制冷剂有R404和４１０Ａ电冰箱维修可以用R12代替R134系统代换时须换压缩机系统，主要是冷冻油区别，所以要清洗管路。
空调维修R404专用，厂家不允许和R22代换冰箱用新型制冷剂R134温度和压力R134蒸发温度和蒸发压力的对应关系-25 0.107 -20 0.133 -15 0.164 -10 0.201 -5 0.24 30 0.29 35 0.350 15 0.489 30 0.77135 0.887 40 1.01745 1.1650 1.31855 1.491冰箱用新型制冷剂基本性质由于氟利昂对大气有一定的危害，从90年代开始，新一代的制冷剂出现，主要代换R12。
新型制冷剂主要有R134a、R600a、R152/R22公沸液等。
R134a应用较为广泛，其是R12的最好替代品。
其化学分子式为C2H2F4，无色、无臭，不浑浊。
所用冷冻油为专用酯类油，吸水性较强，管路用专用干燥过滤器。
和R12制冷系统不能通用。
酯类油在循环中易析出，易堵。
本制冷剂由美国杜邦公司首先使用。
R600a又名异丁烷，化学表达式为C4H10，无色、易燃易爆。
压缩机上有黄色火苗标记，只能使用PTC启动。
渗透性较强，易漏。
冷冻油和R12一样，传统矿物油。
压缩机缸容积较R12大50%以上。
一、选择。
1.下列热力学基本关系式与Maxwell 公式中，错误的是（ C ） A. dG=VdP-SdT B. dH=TdS+VdpC. ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=V S T P TVD.⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=S P V T VS2.、气体经过稳流绝热膨胀，对外作功，如忽略宏观动能，位能变化，无摩擦损失，则此过程气体焓值 （ B ） 。
A. 增加 B. 减少 C. 不变 D.不确定3.关于制冷原理，以下说法不正确的是（ D ）。
A. 任何气体,经等熵膨胀后,温度都会下降 。
B. 只有当，经节流膨胀后，气体温度才会降低。
C. 在相同初态下，等熵膨胀温度降比节流膨胀温度降大。
D. 任何气体,经节流膨胀后,温度都会下降4.对于理想溶液，下列说法正确的是（D ） A.0,0>>E E H V B.0,0<>E E H V C.0,0≥≤E E H V D.0,0==E E H V5、混合物的逸度f 与组分逸度i f ∧之间的关系是 （ D ） A ．f=ii f x ^∑B ．f=if ^∑C ．f=ii f x^ln ∑D ．lnf i i i x f x /ln ^∑=二、填空1、等温线在两相区中的水平线段随温度升高而 缩短 最后再临界处 缩成一点 纯物质PV 图临界点处的斜率和曲率都等于 0 。
2、温-熵图是最有用的热力学性质图，其纵坐标是温度，横坐标是熵。
对于可逆过程TdS Q R =δ 。
在T-S 图上位于T-S 曲线下的面积等于 可逆过程吸收或放出的热量 。
3.一定状态下体系的火用指体系由该状态达到与 __环境基态完全平衡____ 时，此过程理想功。
4.对封闭体系，单位质量能量平衡方程式是__△U ＝Q ＋W_______,对稳定流动体系单位质量能量的平衡方程式是__△H ＋1/2△U2 +g △z=Q+Ws 或△H ＋△Ek ＋△Ep ＝Q ＋Ws _______.5.温度为T 的热源与温度为T0的环境之间进行变温热量传递，其等于热容为Cp ，则ExQ 的计算式为( ）。
制冷剂选用的原则
选择制冷剂应考虑其物理和化学性质。
制冷剂应具有适当的沸点和冷凝温度，以便在制冷系统中能够实现高效的换热。
此外，制冷剂的热传导性能也应考虑，因为它会影响系统的热效率。
此外，制冷剂还应具有足够的化学稳定性，以便在系统运行期间不会分解或产生有害物质。
环境影响也是选择制冷剂时需要考虑的因素之一。
传统的氟氯碳化物（CFCs）和氢氟碳化物（HCFCs）制冷剂已经被证实对臭氧层有破坏作用，因此在许多国家和地区已经禁止或严格限制使用。
选择环保的制冷剂，如氢氟碳化物（HFCs）和氢氧化合物（HCs），对于减少对环境的损害非常重要。
安全性也是选择制冷剂时的重要考虑因素之一。
制冷剂应具有较低的毒性和燃烧性，以确保系统的安全运行。
例如，氨是一种常用的制冷剂，具有较高的制冷性能，但其毒性较高，因此在使用过程中需要特殊的安全措施。
另一个需要考虑的因素是制冷剂的可用性和成本。
制冷剂应易于获得，并且其价格应相对较低。
这对于制冷系统的运行和维护成本至关重要。
对于特定的应用和系统要求，还需要考虑制冷剂的特殊性能。
例如，在低温应用中，选择具有较低沸点和冷凝温度的制冷剂可能更加合
适。
而在高温环境下，制冷剂应具有较高的热稳定性和压缩能力。
制冷剂的选用原则包括物理和化学性质、环境影响、安全性、可用性和成本以及特殊性能需求。
在选择制冷剂时，需要综合考虑这些因素，以确保系统的性能和效率，并减少对环境的影响。
制冷剂的选用原则
制冷剂
1. 制冷剂的选用原则
在蒸汽压缩式制冷机中，除了要有较好的热力性质和物理化学性质外，更应具有优良的环境特性。
具体要求如下：
（1）对人类生态环境无破坏作用。
不破坏大气臭氧层，不产生温室效应。
（2）临界温度较高。
在常温或普通低温下能够液化。
希望临界温度比环境温度高的多，才能减少制冷剂节流损失，提高循环经济性。
（3）在工作温度范围内，具有适当的饱合蒸汽压力，最起码蒸发压力不得低于大气压力，以免外部空气渗入系统中；冷凝压力不宜过高，否则会引起压缩机耗功增加，并要求系统具有较高的承压能力，增加设备成本。
（4）单位容积制冷量大。
可以减少压缩机输气量。
（5）粘度和密度小。
减少系统中流动阻力损失。
（6）热导率高。
可以提高换热器的传热系数，减少换热设备的传热面积降低材料消耗。
（7）不燃烧，不爆炸，无毒。
对金属材料不腐蚀，对润滑油不发生化学作用，高温下不分解。
（8）等熵指数小。
可降低排气温度，减少压缩过程耗功，有利安全运行和提高使用寿命。
（9）凝固温度低。
避免在蒸发温度下出现凝固。
（10）具有良好的绝缘性能。
（11）价格低易获得。
（12）单位容积压缩功小。
目前，完全满足以上十二项要求的制冷剂还未发现。
但选择时，可以根据用途使用条件等加以全面考量。
如小型封闭压缩机家用装置，多选用氟制冷剂。
大型工业制冷多选用氨，石油化工多选用碳氢化合物。
2. 种类及分类
按成分有以下几种。
（1）无机化合物。
水、氨、二氧化碳等。
（2）饱和碳氢化合物的衍生物，俗称氟利昂。
主要是甲烷和乙烷的衍生物。
如R12, R22, R134a等。
（3）饱合碳氢化合物。
如丙烷，异丁烷等
（4）不饱和碳氢化合物。
如乙烯，丙烯等。
（5）共沸混合制冷剂。
如R
502
等。
（6）非共沸混合制冷剂。
如R
407c ，R
410
等。
通常按照制冷剂的标准蒸发温度，又分为高、中、低温三类。
标准蒸发温度
是指标准大气压力下的蒸发温度，也就是沸点。
（1）高温（低压）：标准蒸发温度（t
S
）>0℃,冷凝压力(PC)≦0.2～0.3Mpa,常
用的R
123
等。
（2） 中温（中压）：0℃> t S >-60℃，0.3Mpa< PC<2.0 Mpa,常用的有氨，
R 12, R 22, R 134a,丙烷等。
（3） 低温（高压）：t S ≦-60℃，常用的有R 13，乙烯, R 744(CO 2)等。
3. 编号，命各标示方法;
按照国际统一规定用字母“R ”代表制冷剂，加上后面的数字和字母组成在GB7778-1987中做了明确规定。
简述如下： （1） 无机化合物。
规定为R700加上无机化合物的相对分子质量的整数部分组成
NH 3(氨) H 2O （水） CO 2（二氧化碳）
分子量 17 18 44
编号 R717 R718 R744 (2)氟利昂和烷氢类：
烷氢类化合物的分子通式：C m H 2m+2
氟利昂是饱合碳氢化合物(烷族)的卤族元素衍生物的总称，分子通式为R （m-1）(n+1)(X),若有Br （溴）原子，再加字母B 和原子数，若（m-1）=0，则“0”略去不写。
下面列举几种编号
名称 分子式 m,n,x,z 值 编号 一氯二氟甲
烷 CHF 2Cl m=1,n=1,x=2,z=0 R 22
二氯撒氟乙
烷 C 2HF 3 Cl2 m=2,n=1,x=3,z=0 R 1
23
三氟一溴甲烷 CF3Br m=1,n=0,x=3,z=1 R 13B1
丙烷 C3H8 m=3,n=8,x=0,z=0 R 290 (3)混合制冷剂。
混合制冷剂以获取命名的顺序编号的
共沸混合制冷剂编号为R5，从R500开始R501,R502等。
非共沸混合制冷剂编号为R4，从R401，R404，R410等。
同素异构体加注小写数字母，如CHF 2-CHF 2 R 134,CF 3-CH 2F R 134a 4. 常用制冷剂性质
（1） 氨：标准蒸发温度为-33.4℃，凝固温度为-77.7℃，压力适中，单位容积
制冷量大，流动阻力小，热导率大。
价格低廉对大气臭氧层无破坏作用，故被广泛应用在蒸发温度-65℃以上的大中型制冷机中。
缺点是毒性较大，可燃，可爆，有强烈刺激性臭味，等熵指数较大，对锌铜有腐蚀作用。
（2） 氟利昂：重点分析热水器目前常用的
1）R22：对大气臭氧层有轻微破坏作用，并产生温室效应，被列为第二批限用禁用的制冷剂。
我国将在2040年1月1日起禁止生产和使用。
R22是应用最广泛的中温制冷剂，沸点-40.8℃，凝固点-160℃，无色，气味弱，不燃烧，不爆炸，属安全制冷剂。
它与润滑油部分互溶，需采取回油措施。
2）R142b.沸点较高-9.25℃.凝固点-130.8℃最大特点是在很高的冷凝温度下，冷凝压力并不高。
如80℃时只有1.35 Mpa，因此它适合在热泵装置和高环境温度下使用。
对大气臭氧层有微弱的破坏作用，也将在2040年禁用。
3）R134a。
沸点-26.5℃，凝固点-101℃，无色，无味，不燃，不爆，
但与矿物性润滑油不相溶，必须采用聚脂类合成油（如聚烯烃乙二醇），与丁腈橡胶不相溶，故密封件须改为聚丁腈橡胶，吸水性较强，易与水反映生成酸，腐蚀管络及压缩机，对系统干燥度要求更高，系统中的干燥剂要换成XH-7或XH-9分子筛。
压缩机电机线圈绝缘材料必须加强绝缘等级，是一种不太成熟的制冷剂。
4）目前认为较有前途的R22潜代品为R407c和R410A。
R407c是R32R125 R134a 以23：25：52的质量百分比组成的三元非共沸制冷剂，蒸发压力和制冷压力与R22非常接近。
但在制热工况下单位容积制冷量和COP都小于R22。
在相同设计运行能力的热泵热水系统中，采用R407c热水加热系统耗功明显高于R22系统。
使得在高水温时COP低于R22系统。
R410A是R32和R125按照50：50的质量百分比组成的近共沸混合制冷剂。
其温度滑移不超过0.2℃，这给制冷剂充灌，设备更换提供了方便。
但是R410A 制热工况下的COP 比R22约小9%，其蒸发压力，冷凝压力以及容积制冷量都比R22大的多，同温度下它的压力值比R22约高60%，传热性能及流动性较好。
不能直接用于R22系统。
必须重新设计压缩机，换热器，管路和系统。
5）C0
制冷剂
2
以其无毒，对臭氧层与影响，不产生温室效应和良好绿色环保天然工质C0
2
的热力学性质等优点，再度受到人们的重视。
此外，C0
给临界环境系统所具有
2
的较高的排气温度和气体冷却器较大的温度滑移。
它在热泵热水器领域具有其他工质无法比拟的优势。
主要优势：
①无毒，不可燃。
具有很好的安全性。
消耗臭氧潜能值ODP=0，全球变暖
潜能值GWP=1，有着良好的的经济性，而不存在回收问题，具有环境友
好性。
②物理化学性能稳定。
与润滑油共溶性良好。
粘度很低，这样可以提高流
速，压降不会太大，改善传热，进一步减小部件尺寸和系统重量。
③绝缘指数（K）值较高，虽有使压缩机排气温度偏高的问题，但符合制
低于工作压力P0很高，压缩取较高温度热水的要求。
同时，由于C0
2
机压缩比相对其他系统低的多，压缩机效率高。
分子量比高分子化合物的小得多，因此相对于一定的蒸发温度，它
④C0
2
的蒸发（汽化）潜热比较大，此外，高的工作压力，使压缩机吸气比
容较小，单位容积制冷量较大，可以减少尺寸，使系统结构紧凑。
⑤C0
低的临界温度，使其在热泵系统循环中处于跨临界状态。
在放热过
2
程中较大的温度滑移，可以和变温热源较好的匹配。
C0
2应用研究的一个重要领域是热泵热水器（HPWH）。
C0
2
跨临界循环中
气体冷却器所具有的较高的排气温度，较大的温度滑移和冷却介质的温升过程相匹配，使其在热泵循环方面具有独特的优势。
通过调整循环的排气压力，可使气体冷却器的排热过程较好适应外部热源的温度和温升需要。
研究结果表明，当用环境空气作热源，0℃环境进水温度8℃，热水出水温度为60℃时，该系统COP值高达4.3.一个更大优点是毫无困难的产出90℃的热水COP值仍较高。
而普通的热泵热水器限制产水温度在55℃以下。
因而C0
2热泵系统可较好的满足采暖，空调和生活热水的加热要求。
C0
2
作为制冷工质在热泵中的应用将有效的解决空调冷热源面临的资源与环境压力，应用前景良好。
