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汽车空调这么好用,你是否好奇它的原理到底是怎样的呢?今天唐工三分钟教会你。比如你拿一个小喷壶,里面装一点清水,往身上一喷,皮肤表面瞬间凉快,但如果你把水换成酒精,冰凉感直接翻倍。这是因为液体蒸发变成气体,会吸收周围的热量。由于酒精的沸点会比水更低,所以蒸发速度也会更快,吸收热量的效率也会更高,所以体感自然更凉快。
那么有没有一种沸点更低,蒸发更快,能快速带走热量的物质呢?聪明的你,一下子想到了常压沸点为零下三十度的氟利昂。但氟利昂不能直接涂在身上,它挥发极快,会迅速吸收身体的热量,很容易被冻伤。
那可怎么办?这可难不倒聪明的你,你找来一个铜盆,把氟利昂倒在铜盆里,氟利昂在铜盆内部蒸发吸热,铜盆的温度就会降低。再拿风扇对着盆子一吹,凉风不就来了吗?恭喜你,一不小心发明了一次性空调。
可新的麻烦马上来了,氟利昂蒸发速度太快,一下子就全变成气体了,用完直接报废。就算马斯克来了,也扛不住这样的消耗。说到马斯克,聪明的你,灵光一闪,能不能把气化后的氟利昂进行二次回收,循环反复使用呢?
当然可以,你直接把铜盆给它密封,这样制冷剂再也跑不出去了。但只有液态变气态才能吸热制冷,想要无限循环,就需要把气态氟利昂重新变回液体。那要怎么让气体液化?细心的你观察到,家里煤气罐的液化石油气和冰镇可乐外壁的冷凝水,一下子恍然大悟了,气体压缩或者冷却不就变成液体了吗?于是你用铜管将盆子内的氟利昂气体引入压缩机,通过活塞运动,强行压缩气态氟利昂,就可以变为液态氟利昂了。
可是新问题又来了,压缩做工会大量产热,压缩后的氟利昂气体温度会达到八十度以上,光靠压力根本没法液化。别慌,不是还有冷却吗?你又在压缩机后端增加散热铜管,并加装散热风扇,这样就能把高温高压的氟利昂气体温度降到四十五度,顺利凝结成液体。
恭喜你发明了冷凝器。这个时候爱思考的你,一定已经发现了问题,氟利昂常压沸点明明零下三十度,为什么现在四十五度就能液化?那是因为压强会改变沸点,就像高原气压低,水八十度就能烧开沸腾,而平原气压高,要一百度才沸腾。
因此在一定范围内,压力升高,沸点会跟着升高。经过压缩机强力加压,氟利昂沸点直接抬升到五十多度,所以压缩后的氟利昂气体只要降温低于五十度,就能顺利液化。现在我们得到了四十五度的中温高压液态氟利昂,直接送回驾驶室内完全没用,氟利昂温度比室温还高,无法吸热蒸发。
聪明的你又想到一个天才点子,既然升压会抬高沸点,那么压力降低,沸点自然就会降低。而沸点越低,蒸发越快,制冷效果越好。于是你在冷凝器末端加装一根极细的铜管,高压液体穿过窄通道,压力瞬间降低,沸点直接跌到五度左右。你又把降压后的氟利昂接入铜盆,室内的温度只要高于五度,氟利昂液体就会快速蒸发气化,疯狂吸收周边热量,产生低温,所以,你把这个铜盆叫做蒸发器。
最后你将完全吸热气化的氟利昂再次介入并循环压缩,开启新一轮循环。为了提升吸热散热效率,你把蒸发管路和冷凝管路全部做成带散热片的盘管。为了精准控温,把固定粗细的节流铜管升级成可自动调节的膨胀阀,并将它们封装起来。那么恭喜你发明了汽车空调,以上就是汽车空调的原理,.
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