3. Использованиетеплотыплавления

Вхолодильнойтехникеиспользуетсятеплотаплавленияизльдосоля-ныхмеханическихсмесейилирассольногольда.Приэтомможнополучитьтемпературузначительнониже0 °С.

tºC ^{1 6} _в0ºC^а

2

Рассмотримпроцессыфазовыхпревращенийпризамораживаниильдо-соляногораствора(рассола)сконцен-трациейсолиξ_1вдиаграмметемперату-

^tэв

₃ 3' ₇

8

8'

4

_{5 б} 9

10

ра –концентрацияТ– ξ(рис. 2.14).

Вдиаграммелинияа-б-вявляет-сялиниейнасыщенногосостояниярас-твора.Следовательно,температураначалафазовогопереходаурастворовможетбытьнижетемпературызамерза-

^ξ1 ^ξ_эв^ξ6

^ξ ниячистоговодногольда(т.а),чтолег-

Рис.2.14.Т– ξ диаграммадля

водногорастворасоли.

кообъясняетсязакономРауля(31).

Приснижениитемпературырас-сола:

1-2–снижениетемпературырассоладосостояниянасыщения

2-3–процессзамораживания.Приэтомизрассолавыпадаюткристаллычисто-говодяногольда.Концентрацияоставшегосяприэтомрассолавозрастаетиха-рактеризуетсяконцентрациейвт.3.

3-4–процессдостиженияэвтектическойтемпературы.Приэтомвэвтектиче-скомрастворебудутплаватькристаллычистоговодногольда.ЭвтектическийрассолбудетзамерзатьприпостояннойтемпературеТ_эвивт.5мыполучимэв-тектическийрассольныйледсвкрапленнымикристалламичистоговодногольда.

Есликонцентрациявт.1большечемζ_{эвпроцесс}пойдетаналогичнымобразом,толькопризамораживаниибудетпроисходитьвыпадениекристалловсоли.

Призамораживаниисмесиэвтектическойконцентрациионаведетсебякакчистоевещество,т.е.замерзаетиплавитсяприпостояннойтемпературе.Этотфактобъясняетсяполнымзамещениемводородныхсвязеймеждуионами

солиполярнымимолекуламиводыприэвтектическойконцентрации.Рассоль-ныйледэвтектическойконцентрацииимеетнаинизшуютемпературуплавле-ния.

Вхолодильнойтехникеиспользуютсяаккумуляторыхолодасиспользо-ванием эвтектическихрастворов. Ониназываютсязероторами.

4. Использованиетеплоты сублимации

Вхолодильнойтехникеиспользуется,главнымобразом,теплотасуб-лимациилишьодноговещества–двуокисиуглеродаСО₂,диаграммафазовыхсостоянийдлякоторогодананарис.2.15).Этосвязаностем,чтоуСО_2давле-ниевтройнойточке,вотличиеотбольшинствавеществ,вышеатмосферногоиприатмосферномдавлениитвердаяфазаСО_2(сухойлед)неплавится,асубли-мирует (процесс1-2).

tºС

31

-56,6

-78,5 ¹

а

Р_кр=7,38МПа

кр.т

Р_т._т.= 0,518МПа

^Р_ат.^{= 0,1МПа} 2

е _S

Кпреимуществамиспользо-ваниясухогольдаследуетотнести:

• отсутствиежидкойфазы;

• создание бактерициднойсредыуглекислогогаза;

• массоваятеплотасублима-циисухогольдапри0ºСсучетом

теплотыперегревахолодногопарасоставляет636,8кДж/кг,чтов1,9ра-забольше,чемуводногольда.По-сколькуплотностьсухогольдавсреднемсоставляет1400,егообъем-

Рис.2.15.Т–SдиаграммафазовыхсостоянийСО₂.

ная же теплота сублимации, из-за

этого почтив3раза выше,чемуводногольда.

2. Расширение порциигазаили газовогопотока

Подрасширениемпорциигазаилигазовогопотокапонимаютсяпроцес-сы,происходящиеспонижениемдавлениягазаиувеличенияегоудельногообъема.Такиепроцессымогутпроходитьвразличныхтехническихустрой-ствахи,соответственно,отличатьсяразнымхарактеромизмененияпараметровсостояниягаза входепроцесса.