冰盐和什么一起做制冷剂

1. 如果我们急需低温物品，就可以在冰块中加入食盐，这有什么科学依据呢

夏天的天气很热，很多人都离不开空调，但是对于没有空调的人来说也是一种煎熬，但是有人说盐和冰可以和空调相比，那么冰盐和空调相比是什么原理呢?冰加盐有什么作用?

这样，环境温度可降至0℃以下，甚至可降至- 20℃左右。像冰和盐这样能使物体降温的物质叫做制冷剂。在夏天，我们可以这样做一个自制的冰棒实验。准备一个类似于试管的玻璃或塑料容器，在容器中间插入一根小木棍，将糖水装满。然后，把冰打碎成小块，放在一个干净的桶或铝盘子里。倒入结晶盐，搅拌均匀。将一罐糖水放入冰块中，转动几次，很快就能做出冰棒了。此外，在冬天，路面被冰雪覆盖。人们经常在路面上撒一些工业盐，以加快冰雪的融化，但由于这种方法，道路温度可以降至零下20摄氏度左右，路面经常结冰。

2. 相变制冷的分类

相变制冷主要可以分为：冷相变冷却、冰盐相变冷却、干冰相变冷却这几类。
冷相变冷却
冰相变冷却是最早使用的降温方法，现在仍在广泛应用于日常生活、农业、科学研究等各种领域。冰融化和冰升华均可用于冷却。实际主要是利用冰融化的潜热。
常压下冰在0摄氏度融化,冰的汽化潜热为335kj/kg。能够满足0摄氏度以上的制冷要求。
冰冷却时，常借助空气或水作中间介质以吸收贝冷却对象的潜热。此时，换热过程发生在水或空气与冰表面之间。被冷却物体所能达到的温度一般比冰的溶解温度高5-10摄氏度。厚度10厘米左右的冰块，其比表面积在25-30平方米/立方米之间。为了增大比表面积，可以将冰粉碎成碎冰。水到冰的表面传热系数为116W/（平方米*K）。空气到冰表面的表面传热系数与二者之间的温度差以及空气的运动情况有关。
冰盐相变冷却
冰盐是指冰和盐类的混合物。用冰盐制作制冷剂可以获得更低的温度。
冰盐冷却是利用冰盐融化过程的吸热。冰盐融化过程的吸热包括冰融化吸热和盐溶解吸热这两种作用。起初，冰吸热在0摄氏度下融化，融化水在冰表面形成一层水膜；接着，盐溶解于水，变成盐水膜，由于溶解要吸收溶解热，造成盐水膜的温度降低；继而，在较低的温度下冰进一步溶化，并通过其表层的盐水膜与被冷却对象发生热交换。这样的过程一直进行到冰的全部融化，与盐形成均匀的盐水溶液。 冰盐冷却能到达的低温程度与盐的种类和混合物中盐与水的比例有关。
工业上应用最广的冰盐是冰块与工业食盐NaCl的混合物。
干冰相变冷却
固态CO2俗称干冰。
CO2的三相点参数为：温度-56摄氏度，压力0.52MPa。干冰在三相点以上吸热时融化为液态二氧化碳；在三相点和三相点一下吸热时，则直接升华为二氧化碳蒸气。
干冰是良好的制冷剂，它化学性质稳定，对人体无害。早在19世纪，干冰冷却就用于食品工业、冷藏运输、医疗、人工降雨、机械零件冷处理和冷配合等方面。

3. 实验室用冰盐混合物做制冷剂的原理 大学化学

实验室用冰盐混合物做制冷剂的原理：冰吸热后融化为水，盐水混合物的凝固点（冰点）低于水的凝固点，从而用冰盐混合物做制冷剂的效果比冰的好。

4. 请问现时的冷却方法总的来说有几种原理、优点等又分别是什么

----------《制冷方法》---------------
本篇提示：
要求掌握："制冷"的定义；蒸气压缩式制冷、蒸气吸收式制冷、蒸气喷射式、吸附式制冷、热电制冷、气体膨胀制冷、绝热放气制冷和气体涡流制冷等制冷方法的热力学原理，系统组成，制冷循环及制冷机特性的理论分析和计算。
＊ ＊ ＊ ＊
制冷技术是为适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。 制冷作为一门科学是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体冷却,使其温度降到环境温度以下，并保持这个低温。 这里所说的"冷"是相对于环境而言的。灼热的铁放在空气中，通过辐射和对流向环境传热，逐渐冷却到环境温度。它是自发的传热降温，属于自然冷却，不是制冷。制冷就是从物体或流体中取出热量，并将热量排放到环境介质中去，以产生低于环境温度的过程。 机械制冷中所需机器和设备的总合称为制冷机。制冷机中使用的工作介质称为制冷剂。制冷剂在制冷机中循环流动，同时与外界发生能量交换，即不断地从被冷却对象中吸取热量，向环境排放热量。制冷剂一系列状态变化过程的综合为制冷循环。为了实现制冷循环，必须消耗能量。所消耗能量的形式可以是机械能、电能、热能、太阳能或其它可能的形式. 制冷技术的研究内容可以概括为以下三方面：
①研究获得低温的方法和有关的机理以及与此相应的制冷循环，并对制冷循环进行热力学的分析和计算。
②研究制冷剂的性质，从而为制冷机提供性能满意的工作介质。机械制冷要通过制冷剂热力状态的变化才能实现。所以，制冷剂的热物理性质是进行循环分析和计算的基础数据。此外，为了使制冷剂能实际应用，还必须掌握它们的一般物理化学性质。
③研究实现制冷循环所必须的各种机械和技术设备，包括它们的工作原理、性能分析、结构设计，以及制冷装置的流程组织、系统配套设计。此外，还有热绝缘问题，制冷装置的自动化问题，等等。
1.1 物质相变制冷

本章提示：
重点掌握：蒸气压缩式制冷和蒸气吸收式制冷的热力学原理，系统组成，制冷循环及制冷机特性的理论分析和计算。
一般掌握：蒸气喷射式、吸附式制冷的制冷方法。
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物质有三种集态气态、液态、固态。物质集态的改变称之为相变。相变过程中，由于物质分子的重新排列和分子热运动速度的改变，会吸收或放出热量。这种热量称作潜热。物质发生从质密态到质稀态的相变是将吸收潜热；反之，当它发生有质稀态向质密态的相变时，则放出潜热。
物质相变制冷是利用液体在低温下的蒸发过程及固体在低温下的熔化或升华过程向被冷却物体吸收热量---即制冷量。因此，相变制冷分为液体气化制冷与固体熔化与升华制冷，由于液体自身具有流动性，液体气化制冷是广泛应用的。液体汽化成蒸气的过程吸收热量，从而达到制冷的目的，为了使其连续不断地工作，成为一个循环，便必须使制冷剂在低压下蒸发汽化、蒸气升压、高压气体液化和高压液体降压。
蒸气压缩式制冷、吸收式制冷、蒸气喷射式和吸附式制冷都具备上述四个基本过程，属于液体汽化制冷。
1.1.1制冷的基本热力学原理

从热力学角度说，制冷系统是利用逆向循环的能量转换系统。按补偿能量的形式（或驱动方式），前面所提及的制冷方法归为两大类：以机械能或电能为补偿的和以热能为补偿的。前者如蒸气压缩式、热电式制冷机等；后者如吸收、蒸气喷射、吸附式制冷机等。两类制冷机的能量转换关系如图1所示。

图1 制冷机的能量转换关系
(a) 以电能或机械能驱动的制冷机 (b) 以热能驱动的制冷机
热力学关心的是能量转换的经济性，即花费一定的补偿能，可以收到多少制冷效果（制冷量）。为此，对于机械或电驱动方式的制冷机引入制冷系数来衡量；对于热能驱动方式的制冷机，引入热力系数
来衡量。 (1) (2)
式中 ----- 制冷机的制冷量；
―― ------ 冷机的输入功；
―― ----- 驱动热源向制冷机输入的热量。
国外习惯上将制冷系数和热力系数统称为制冷机的性能系数COP(Coefficience of Performance)。我们要研究一定条件下COP的最高值。
对于电能或机械能驱动的制冷机，参见图1(a)。制冷机消耗功w实现从低温热源（被冷却对象，温度 ）吸热，向高温热源（通常为环境，温度
）排热。假定两热源均为恒温热源，向高温热源的排热量为 ，由低温热源的吸热量（即制冷量）为 ，制冷机为可逆循环。
由热力学第一定律有
(3)
由热力学第二定律，在两个恒温热源间工作的可逆机，一个循环的熵增等于零，即
(4)
将式(3)代入式(4)得
即 (5)
由定义式(1)，则可逆制冷的制冷系数为
(6)
式(6)说明：①两恒温热源间工作的可逆制冷机，其制冷系数只与热源温度有关，而与制冷机使用的制冷剂性质无关。② 的值与两热源温度的接低程度有关， 与
越接近（ / 越小），则 越大；反之 越小。实际制冷机制冷系数 随热源温度的变化趋势与可逆机是一致的。
对于以热能驱动的制冷机，参见图 。制冷机从驱动热源（温度为 ）吸收热量
作为补偿，完成从低温热原吸热，向高温热源排热的能量转换。我们假定驱动热源也是恒温热源，其它假定同前。那么类似地推导热能驱动的可逆制冷机的性能系数
由热力学第一定律有：
(7)
由热力学第二定律，循环中

即
(8)
利用式(7)， (8)和定义式(2)得出，热能驱动的可逆制冷机的热力系数 (9)
上式右边的第一个因子就是上面导出的在 ， 温度之间工作的可逆机械制冷机的制冷系数 ；而第二个因子 则是在 ，
温度之间工作的可逆热发动机的热效率。故它相当于用一个可逆热机，将驱动热源的热量 转换成机械功 ， = 再由 去驱动一个可逆机械制冷机。见图2。这说明 与
在数量上不具备可比性，因为补偿能 与 的品位不同。
图2 热能驱动的制冷机等价关系图
式(9)同样说明，热能驱动的可逆制冷机的性能系数（或热力系数）也只与热源的温度 ， 和 有关，而与工质的性质无关。 越高（驱动热源的品位越高）、 与
越接近，则 越大；反之， 越小。
式(6)和式(9)给出一定热源条件下制冷机性能系数的最高值 ，
。故它们是价实际制冷机性能系数的基准值。实际制冷机循环中的不可逆损失总是存在的，其性能系数COP恒小于相同热源条件下可逆机的性能系数COPc。用制冷循环效率
评价实际制冷循环的热力学完善程度（与可逆循环的接近程度）， 又叫制冷循环的热力完善。定义
(10)或 （机械能或电能驱动的制冷机） (11a) （热能驱动的制冷机）
(11b)恒有 (12)
越大，说明循环越好，热力学的不可逆损失越小；反之， 越小，则说明循环中热力学不可逆损失越大。
性能系数COP和热力完善度
都是反映制冷循环经济性的指标。但二者的含义不同，COP反映制冷循环中收益能与补偿能在数量上的比值。不涉及二者的能量品位。COP的数值可能大于1、小于1或等于1。COP的大小，对于实际制冷机来说，与工作温度、制冷剂性质和制冷机各组成部件的效率有关；对于理想（可逆）制冷机来说，只与热源温度有关。所以用COP值的大小来比较两台实际制冷机的循环经济性时，必须是同类制冷机，并以相同热源条件为前提才具有可比性。而
则反映制冷机循环臻于热力学完善（可逆循环）的程度。用
作评价指标，使任意两台制冷机在循环的热力学经济性方面具有可比性，无论它们是否同类机，也无论它们的热源条件相同或是不同。
1.1.2 物质相变制冷概述
冰相变冷却
冰相变冷却是最早使用的降温方法，现在仍在广泛应用于日常生活、农业、科学研究等各种领域。冰融化和冰升华均可用于冷却。实际主要是利用冰融化的潜热。
常压下冰在0摄氏度融化,冰的汽化潜热为335kj/kg。能够满足0摄氏度以上的制冷要求。
冰冷却时，常借助空气或水作中间介质以吸收贝冷却对象的潜热。此时，换热过程发生在水或空气与冰表面之间。被冷却物体所能达到的温度一般比冰的溶解温度高5-10摄氏度。厚度10厘米左右的冰块，其比表面积在25-30平方米/立方米之间。为了增大比表面积，可以将冰粉碎成碎冰。水到冰的表面传热系数为116W/（平方米*K）。空气到冰表面的表面传热系数与二者之间的温度差以及空气的运动情况有关。
冰盐相变冷却
冰盐是指冰和盐类的混合物。用冰盐制作制冷剂可以获得更低的温度。
冰盐冷却是利用冰盐融化过程的吸热。冰盐融化过程的吸热包括冰融化吸热和盐溶解吸热这两种作用。起初，冰吸热在0摄氏度下融化，融化水在冰表面形成一层水膜；接着，盐溶解于水，变成盐水膜，由于溶解要吸收溶解热，造成盐水膜的温度降低；继而，在较低的温度下冰进一步溶化，并通过其表层的盐水膜与被冷却对象发生热交换。这样的过程一直进行到冰的全部融化，与盐形成均匀的盐水溶液。冰盐冷却能到达的低温程度与盐的种类和混合物中盐与水的比例有关。
工业上应用最广的冰盐是冰块与工业食盐NaCl的混合物。
干冰相变冷却
固态CO2俗称干冰。
CO2的三相点参数为：温度-56摄氏度，压力0.52MPa。干冰在三相点以上吸热时融化为液态二氧化碳；在三相点和三相点一下吸热时，则直接升华为二氧化碳蒸气。
干冰是良好的制冷剂，它化学性质稳定，对人体无害。早在19世纪，干冰冷却就用于食品工业、冷藏运输、医疗、人工降雨、机械零件冷处理和冷配合等方面。
其他固体升华冷却
近代科学研究中心为了冷却红外探测器、射线探测器、机载红外设备等的需要。采用了固态制冷剂升华的制冷系统。其制冷温度取决于固体的种类、系统中的压力和被冷却对象的热负荷。通过改变升华气体的流量来调节系统中的被压和温度，就可以保持一个特定的温度。这种制冷系统的工作寿命由固体制冷剂的用量和被冷却对象的热负荷决定，有达1年之久的。固体升华制冷的主要优点是升华潜热大，制冷温度低，固体制冷剂的贮存密度大。
液体蒸发制冷
液体气化形成蒸汽，利用该过程的吸热效应制冷的方法称液体蒸发制冷。
当液体处在密闭的容器内时，若容器内除了液体和液体本身的蒸汽外不含任何其它气体，那么液体和蒸气在某一压力下将达到平衡。这种状态称饱和状态。如果将一部分饱和蒸汽从容器中抽出，液体就必然要再气化出一部分蒸汽来维持平衡。我们以该液体为制冷剂，制冷剂液体气化时要吸收气化潜热，该热量来自被冷却对象，只要液体的蒸发温度比环境温度低，便可使被冷却对象变冷或者使它维持在环境温度下的某一低温。
为了使上述过程得以连续进行，必须不断地从容器中抽走制冷剂蒸汽，再不断地将其液体补充进去。通过一定的方法将蒸汽抽出，再令其凝结为液体后返回到容器中，就能满足这一要求。为使制冷剂蒸气的冷凝过程可以在常温下实现，需要将制冷剂蒸气的压力提高到常温下的饱和压力，这样，制冷剂将在低温低压下蒸发，产生制冷效应；又在常温和高压下凝结向环境温度的介质排放热量。凝结后的制冷剂液体由于压力较高，返回容器之前需要先降低压力。由此可见，液体蒸发制冷循环必须具备以下四个基本过程：制冷剂液体在低压下气化产生低压蒸汽，将低压蒸汽抽出并提高压力变成高压气。将高压气冷凝为高压液体，高压液体再降低压力回到初始的低压状态。其中将低压蒸汽提高压力需要能量补偿。
1.1.3蒸汽压缩式制冷系统
要求掌握：专业术语（如制冷量、单位质量制冷量、单位体积制冷量等）；单级蒸气压缩式制冷循环的特点及工作过程，压焓图，理论制冷循环的定义和热力计算，影响实际制冷循环的因素，蒸发温度和冷凝温度的变化对单级蒸气压缩式制冷机性能的影响，制冷剂和载冷剂的定义、性质和使用的温度范围；双级压缩制冷循环中最常见的两种循环方式的流程和热力计算，中间压力的确定；复叠式制冷循环的流程和热力计算。
＊ ＊ ＊
蒸汽压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成，用管道将它们连接成一个密封系统。制冷剂液体在蒸发器内以低温与被冷却对象发生热交换，吸收被冷却对象的热量并气化，产生的低压蒸汽被压缩机吸入，经压缩后以高压排出。压缩机排出的高压气态制冷剂进冷凝器，被常温的冷却水或空气冷却，凝结成高压液体。高压液体流经膨胀阀时节流，变成低压低温的气液两相混合物，进入蒸发器，其中的液态制冷剂在蒸发器中蒸发制冷，产生的低压蒸汽再次被压缩机吸入。如此周而复始，不断循环。
蒸气压缩式制冷机是得到最广泛应用的制冷机，因此它是本书的重点内容之一。

可逆制冷循环
逆卡诺制冷循环
定义：设有恒温热源和恒温热汇，其温度分别为TL 和TH ，在这两个温度 之间的可逆制冷循环是卡诺制冷循环。卡诺制冷循环的原理图如下所示：
图1 逆卡诺循环
劳伦茨循环
劳仑兹循环热源的热容量是有限的，在与制冷工质进行热量交换过程中，热源的温度也将发生变化，即被冷却物体（冷源）的温度将逐渐下降，环境介质（热源）
的温度将逐渐上升。为了达到变温条件下耗功最小的目的，应使制冷工质在吸、
排热过程中其温度也发生变化，而且变化趋势与冷、热源的变化趋势完全一样，使制冷工质与冷、热源之间进行热交换过程中的传热温差始终为无限小，没有不可逆换热损失，
另外两个过程仍分别为可逆绝热压缩与可逆绝热膨胀过程，如图2所示。这样，
1-2-3-4-1即为一个变温条件下的可逆逆向循环--劳仑兹循环。显然，实现这一循环所消耗 的功为最小，制冷系数达到在给定条件下的最大值。
图2 劳仑兹循环
为了表达变温条件下可逆循环的制冷系数，可采用平均当量温度这一概念。若用T0m表示工质的 平均吸热温度，用Tm表示工质的平均放热温度，则
(1)
(2)
与的大小分别可用面积41562和23652表示，平均吸热温度 T0m与平均放热温度
Tm就是以熵差为底、面积分别等于41564和23652的矩形的高度。变温情况下可逆循环的制冷系数可表示为
(3)
即相当于工作在T0m，Tm 之间的逆卡诺循环的制冷系数。
劳伦茨循环如右图所示，循环由两个变温过程和两个等熵过程组成。
单级蒸气压缩混合工质制冷循环
制冷机在实际工作过程中，冷却介质和被冷却物体的温度将发生变化，冷凝器和蒸发器中也不可避免地存在因温差传热而引起的不可逆损失。为了减少这种不可逆损失，制冷工质和传热介质之间应
保持尽可能小的传热温差。
非共沸混合制冷剂在等压下冷凝或蒸发时温度均发生变化，冷凝时温度由Tk 逐渐降低至Tk'， 蒸发时温度由T0逐渐升高至T0'
，我们利用这一特性，采用非共沸混合工质就可以达到减少传热温差的目的，如图3所示。极限情况下循环即变为劳仑兹循环。
图3 变温热源时逆卡诺循环
非共沸混合制冷剂单级蒸气压缩制冷循环的T-S图及p-h 图如图4所示。它与纯制冷剂循环的区别仅在于制冷剂在冷凝和蒸发晨温度在不为断地变化。

(a)T-S图 (b)p-h图图4 非共沸混合制冷剂单级蒸汽压缩制冷循环的T-S图及p-h图
采用非共沸混合工质不仅可以达到节能，而且可以扩大温度使用范围。
物质相变制冷--1.1.3.2 单级蒸气压缩制冷
1.1.3.2 单级蒸气压缩制冷
单级蒸气压缩式制冷系统由压缩机，冷凝器，膨胀阀和蒸发器组成。其工作过程如下:制冷剂在压力温度下沸腾，低于被冷却物体或流体的温度。压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气，并将它压缩到冷凝压力，然后送往冷凝器，在压力下等压冷却和冷凝成液体，制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质(通常是水或空气)，与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度，冷凝后的液体通过膨胀阀或其他节流元件进入蒸发器。

5. 为什么用冰加盐水可以做制冷剂

食盐可以快速溶解冰，冰被溶解后会吸收大的热量。

固体与液体蒸气压相等时的温度，称为凝固点，加入盐时，溶液的蒸气压下降，此时固体冰要达到相同的蒸气压，则需对应更低的温度，所以冰的凝固点下降，冰的凝固点下降了，在刚开始零度的温度就不能保持固体状态了，冰就会融化，融化就吸热，就降温了。

含义：

在一定温度下，某物质在100g溶剂里达到饱和状态（或称溶解平衡）时所溶解的克数，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。在一定温度和压强下，物质在一定量的溶剂中溶解的最大量，叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。溶解度和溶解性是一种物质在另一种物质中的溶解能力，通常用易溶、可溶、微溶、难溶或不溶等粗略的概念来表示。

以上内容参考：网络-溶解

6. 冷冻盐水的制冷原理

冷冻盐水的制冷原理:溶液中盐的浓度低时，凝固温度随浓度增加而降低，当浓度高于一定值以后，凝固温度随浓度增加反而升高。

就是说当盐水浓度低于合晶点浓度、温度低于该浓度的析盐温度而高于合晶点温度时，有冰析出，溶液浓度增加；盐水浓度高于合晶点浓度、温度低于该浓度的析盐温度而高于合晶点温度时，有盐析出，溶液浓度降低

(6)冰盐和什么一起做制冷剂扩展阅读:

常用的载冷剂是水，但只能用于高于0℃的条件。当要求低于0℃时，一般采用盐水，如氯化钠或氯化钙盐水溶液，或采用乙二醇或丙三醇等有机化合物的水溶液。

载冷剂的物理化学性质应尽量满足下列要求:

1、在使用温度范围内，不凝固、不气化；

2、无毒化学稳定性好，对金属不腐蚀；

3、比热大，输送一定冷量所需流量小；

4、密度小，黏度小，可减少流动阻力，降低循环泵消耗功率；

5、导热系数大，可减少换热设备的传热面积；

7. 盐和冰放一起可以吸热制冷是什么原理啊

这是一个纯物理过程。
涉及到溶液的一种特殊性质：依数性。
依数性：相对于纯溶剂（即本题中的冰的液态——水），溶液的某些性质会表现出一定程度的改变，且仅与溶质的物质的量分数有关。
在你的题设语境中，这里的依数性是指：凝固点即熔点。
相对于纯水的凝固点0摄氏度来说，水的盐溶液的凝固点会有所降低。即使是冰，也会将盐溶解，可以等价于水来考虑。因此，冰的盐溶液熔点会低于纯冰——此时在大约为0摄氏度的情况下，冰不会融化，但冰盐混合物却会融化。所有学过初中物理的人都知道，融化吸热，因此，这样会制冷。
至于为何溶液凝固点会降低，这里要涉及到相变和蒸汽压的问题。
相变：物态的变化，这里指融化。
蒸汽压：由于分子在不断振动，必定会有一部分分子逃离固体或液体的束缚，变成蒸气形成气压，达到平衡后的气压叫做蒸汽压，与温度和融化热有关。
固体的熔点是固态时的蒸汽压和液态时的蒸汽压相同时的温度，这时固液可以达到共存，一旦温度改变，平衡会被打破，导致凝固或融化来吸热放热调节温度。
对于溶液来说，盐的存在会牵制水的逃逸。因此固液共存时的蒸汽压会比纯水要小，要使其凝固，必须降低环境温度，使环境大气压强与蒸汽压相等，如此，凝固点降低。
希望可以帮到您。