空分知識(shí) 17--空氣在等溫壓縮后能量發(fā)生怎樣變化，為什么?

時(shí)間：2020-01-05

空氣在壓縮過程中，是靠消耗電能來提高空氣壓力的。同時(shí)，氣體的溫度也會(huì)升高。隨著氣體溫度升高，氣體體積要膨脹，壓縮較困難，要壓縮到同樣的壓力需要消耗更多的能量。因此，為了減少壓縮機(jī)的耗能量，在壓縮過程中應(yīng)盡可能充分地進(jìn)行冷卻，一般設(shè)置有中間冷卻器和氣缸冷卻水套，用冷卻水進(jìn)行冷卻。在較理想的情況下，空氣壓縮后溫度不升高，與壓縮前的溫度相等，稱為“等溫壓縮”。

在等溫壓縮時(shí)，由于溫度不變，氣體分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能沒有變化。而壓力升高后的質(zhì)量比體積縮小，分子之間的距離縮小，分子相互作用的位能減小。所以，空氣等溫壓縮后內(nèi)部的能量反而是減少的。從空氣的熱力性質(zhì)圖可查到，在同樣溫度下的空氣比焓隨壓力升高而減小。

為什么空氣在壓縮時(shí)消耗了大量的電能，空氣壓力提高，空氣的能量反而減小了呢?這是否違反能量守恒定律呢?實(shí)際上，空氣在壓縮過程中，除了從外界得到能量，對(duì)空氣做功外，還向冷卻水放出了大量的熱，被冷卻水帶走。根據(jù)能量平衡，如果能量的支出大于收入，則只能靠減少內(nèi)部積余來彌補(bǔ)?？諝庠诘葴貕嚎s時(shí)就是屬于這種情況，放給冷卻水的熱大于壓縮機(jī)消耗的功。

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為什么蓄冷器中部溫度在返流氣體通過之初，其指示溫度逐步升高，而空氣通過之初其指示溫度逐步降低?
答：空氣通過蓄冷器時(shí)，蓄冷器處于熱吹期，各個(gè)截面溫度應(yīng)逐步上升，中部溫度計(jì)的指示溫度也應(yīng)逐步上升。但在切換之初，往往不是上升反而下降。返流氣體通過蓄冷器時(shí)，蓄冷器處于冷吹期，各個(gè)截面溫度應(yīng)逐步下降，中部溫度計(jì)的指示溫度也應(yīng)逐步下降。但在切換之初，往往不是下降反而上升。這種現(xiàn)象不是蓄冷器的反?，F(xiàn)象，也不是溫度計(jì)接錯(cuò)造成的，往往是由鉑電阻溫度計(jì)的滯后現(xiàn)象造成的。滯后時(shí)間的長短還與溫度測(cè)點(diǎn)的位置、溫度計(jì)
空分知識(shí) 17--空氣在等溫壓縮后能量發(fā)生怎樣變化，為什么?
? 空氣在壓縮過程中，是靠消耗電能來提高空氣壓力的。同時(shí)，氣體的溫度也會(huì)升高。隨著氣體溫度升高，氣體體積要膨脹，壓縮較困難，要壓縮到同樣的壓力需要消耗更多的能量。因此，為了減少壓縮機(jī)的耗能量，在壓縮過程中應(yīng)盡可能充分地進(jìn)行冷卻，一般設(shè)置有中間冷卻器和氣缸冷卻水套，用冷卻水進(jìn)行冷卻。在較理想的情況下，空氣壓縮后溫度不升高，與壓縮前的溫度相等，稱為“等溫壓縮”。在等溫壓縮時(shí)，由于溫度不變，