Специалисты в области холодильной техники используют более 3 000 специальных терминов. Далее приведены некоторые из них, без которых изложить основы технологии получения холода не представляется возможным.
Совокупность тел, которые энергетически взаимодействуют между собой, с другими телами и с окружающей их средой, составляет термодинамическую систему.
Величины, характеризующие состояние термодинамической системы, называют параметрами состояния системы.
Параметры состояния, не зависящие от массы термодинамической системы, называются интенсивными термодинамическими параметрами (например, давление и температура).
Параметры состояния, пропорциональные массе данной термодинамической системы, значение которых равно сумме значений таких же параметров отдельных составляющих системы, называются экстенсивными термодинамическими параметрами (например, объём и внутренняя энергия).
Энергия является количественной мерой различных форм движения материи. Энергия прямо или косвенно может быть превращена в работу.
Работа определяется как произведение силы на перемещение в направлении действия силы. Если тело обладает энергией, то оно может совершить работу, которая в соответствии с принципом сохранения энергии может быть преобразована в другую форму энергии.
Закон сохранения энергии формулируется следующим образом:
«Работа внешних сил плюс подведённая теплота расходуется на изменение механической и внутренней энергии рабочего тела».
К внешним силам относятся, например силы давления и силы трения.
Мощность — это частичное от деления произведённой работы или переданной энергии в течение определённого интервала времени на продолжительность этого интервала.
Физическое состояние однородного вещества однозначно определяется тремя основными параметрами: температурой, давлением и объёмом. Совокупность этих параметров определяет агрегатное состояние вещества.
Температура характеризует интенсивность теплового движения молекул, атомов и других частиц, образующих термодинамическую систему. Энергия теплового движения прямо пропорциональна абсолютной температуре тела. С молекулярно-кинетической точки зрения температура не может быть отрицательной. Наименьшее значение температуры есть нуль. При этой температуре давление идеального газа равно нулю, движение молекул прекращается. Это есть начальная точка абсолютной шкалы температур.
Абсолютная шкала температур введена английским учёным Кельвином. В этой шкале температура тройной точки воды (термодинамическое состояние, при котором имеются все три фазы вещества: газ, жидкость и твёрдое состояние) — равна 273,16 К. По шкале Цельсия этому состоянию присвоено значение температуры 0 °С. Таким образом, между шкалами абсолютной Кельвина (°К ) и Цельсия (°С ) существует соотношение:
p=К = °С + 273,16; °С = К — 273,16.
Давление — величина, характеризующая интенсивность действия сил на какую либо часть поверхности тела по направлениям, перпендикулярным к этой поверхности. Давление определяется отношением силы, равномерно распределённой по нормали к этой поверхности, к площади этой пверхности. Давление, создаваемое силой в один Ньютон (1Н = 0,102 кг.) на площадь один квадратный метр, равно одному Паскалю (Па). Более крупная единица 1 бар = 105 Па.
Различают барометрическое (атмосферное) давление, абсолютное давление и давление разряжения. Атмосферное давление является результатом давления окружающей воздушной среды на поверхность Земли. Нормальное атмосферное давление на уровне моря уравновешивается столбом ртути 760 мм. рт. ст., что соответствует 101 325 Па ≈ 105 Па = 1 бар Разность между абсолютным давлением и барометрическим давлением называется избыточным давлением. В закрытых сосудах измеряют избыточное давление, а абсолютное давление определяют путём сложения избыточного и атмосферного. Например, если избыточное давление равно 4 бар, то абсолютное давление равно 5 бар.
+_Соотношения между различными единицами давления._+
p>. Таблица 1
table(table).
|_. Единицы |_. Н / м2Па|_. кПа|_. бар|_. м бар|_. мм. вод. ст.|_. атм.|_. ат.|
| 1 Н / м2 = 1 Па| 1| 10-3| 10-5| 0,01| 0,102| 0,987×10-5| 1,02×10-5|
| кПа| 1 000| 1| 0,01| 10| 102| 0,987×10-2| 1,02×10-2|
| бар| 105| 100| 1| 1 000| 1,02×104| 0,987| 1,02 |
| м бар| 100| 0,1| 10-3| 1| 10,2| 0,987×10-3| 1,02×10-3|
| мм. вод. ст.| 9,81| 9,81×10-3| 9,81×10-5| 9,81×10-2| 1| 0,97×10-4| 10-4|
| атм.| 1,01×105| 101| 1,01| 1 010| 10 332| 1| 1,033|
| ат.| 9,81×104| 98,1| 0,981| 981| 10 000| 0,968| 1|
Теплотой называется часть энергии, которая непосредственно передаётся данному телу от более нагретого тела в результате теплового контакта между ними. Следует отметить, что этот способ передачи энергии не связан с совершением работы одним телом над другим.
Теплообмен между твёрдыми телами, газами и жидкостями, которые находятся при разных температурах, может происходить тремя способами: излучением, теплопроводностью и конвекцией.
Передача теплоты излучением происходит путём трансформации тепловой энергии тела в лучистую энергию — электромагнитные волны, которые, распространяясь в пространстве, достигают другого тела и преобразуются в тепловую энергию этого тела.
Передача теплоты теплопроводностью осуществляется за счёт передачи энергии молекул более нагретых частей тела молекулам с меньшей температурой. Молекулы с большей температурой сталкиваются с молекулами с меньшей температурой и передают им часть энергии. В жидкостях и газах наряду с теплопроводностью теплота может передаваться путём перемешивания сред с разной температурой.
При конвективном теплообмене перенос теплоты осуществляется от жидкой или газообразной среды к твёрдому телу (например, в теплообменных аппаратах).
Удельная теплоёмкость вещества характеризует количество теплоты которое, необходимо для нагревания 1 кг. вещества на 1 К.
Уравнение ( 1 ) является основной формулой калориметрии:
p=.Q = cт (tк — tн), ккал
где: с — удельная теплоёмкость вещества, ккал/(кг × К);
т — масса вещества, кг;
tк, tн — конечная и начальная температура вещества, К.
Это уравнение позволяет определить удельную теплоёмкость тела (вещества), т.е. количество теплоты, которое нужно сообщить (или изъять) телу единичной массы, чтобы повысить (или снизить) его температуру на 1К.
Удельная теплоёмкость зависит от природы тела и его физического состояния: так, теплоёмкость воды (жидкое состояние) практически в два раза больше, чем теплоёмкость льда (твердое состояние). Следует отметить, что вода — это жидкость с самым высоким значением удельной теплоёмкости. Чтобы обеспечить заданное изменение температуры, вода должна поглотить или отдать тепла больше, чем любое другое тело такой же массы.
При изменении давления и температуры теплоёмкость изменяется. Поэтому, исходя из начального состояния вещества, можно получить два различных конечных состояния и две удельные теплоёмкости:
СР — удельная теплоёмкость при постоянном давлении;
Сv — удельная теплоёмкость при постоянном объёме.
Для газов — разность между удельной теплоёмкостью при постоянной давлении и удельной теплоёмкостью при постоянной объёме есть величина постоянная и называется -удельной газовой постоянной_.
p=. СР — Сv = R
Удельный объём газа или жидкости есть объём единицы массы:
p= 
где: V — объём вещества, м3;
т — масса вещества, кг.
Величина обратная удельному объёму, называется *_плотностью_*.
p=
(Величина обратная удельному объёму)!