大家都打過針吧?起碼打過預防針。打針時,護士將酒精棉球擦到我們的皮膚上,我們馬上就會感到被擦的地方好涼爽。可以講,這是世界上簡單的空調。因為人為地制造了涼爽。
為什么會感到涼爽呢?大家知道,這是酒精蒸發的結果。從而可以得出一個結論,蒸發能制冷。把水抹到皮膚上,也會感到有涼意,不過沒有酒精作用明顯。因為酒精比水更容易蒸發,比水蒸發得更快。就是蒸發越快,制冷越好。影響蒸發快慢的因素還有溫度,溫度越高,蒸發越快。洗曬的衣服,夏天比冬天容易干,就是因為夏天溫度高,蒸發快的結果。影響蒸發快慢的因素還有壓力。壓力越低,蒸發越快。在青藏高原燒開水,90度不到就開了,就沸騰了,就大量蒸發了,就是因為青藏高原地勢高,壓力低的結果。
人們為了制冷,千方百計地尋找容易蒸發的物質。現在用的空調采用的蒸發工作物質一般都是氟里昂(氟里昂是總稱,分很多種)。
我們知道,在一般情況下,水要燒到100度才開,才沸騰,才大量蒸發。而氟里昂在零下30度時就開了,就沸騰了,就大量蒸發了。而且它的化學性質穩定,在一般情況下又無毒性,因此,它是一種比較理想的制冷物質。現在讓我們來做一個模擬試驗。假如我們把這個氟里昂,象水一們灌進水箱中,在常溫下它就會大量蒸發,水箱外表面就會很冷。這時我們用風扇吹水箱,出來的風一定很涼爽。這也是一種人為制造涼爽的方法。因此它也是一種空調(不過一般不實用)。不過,灌進去的氟里昂蒸發了,跑掉了,再灌進去的氟里昂又蒸發了,又跑掉了,就算以400克的小瓶裝氟里昂,每瓶價六元計算,那要用上一小時這樣的空調,光買氟里昂就得花掉一萬多元。看來這種空調沒有使用價值。不過我們可以利用它來進一步理解空調的基本原理。
常見空調的基本原理都是這樣的。現在的問題是費用太高。如何解決呢?就是要重復利用氟里昂。要重復利用氟里昂,首先要使變成氣態的氟里昂還原為液態的氟里昂。
如何使氣態氟里昂還原為液態氟里昂呢?只要注意一下我們周圍兩種極普通的情況,就能想出辦法來。將灌滿液化氣的鋼瓶,稍微搖晃幾下,就可體察到,里面大都是液體。這就是液化氣被壓縮而成的液體。從而為我們解決這個問題得到一個啟發。只要將氣體加壓,就可以把氣體變成液體。而且壓力越高,越容易變成液體。還有一種情況是,鍋里燒水,鍋蓋上會有水珠。大家知道,這是鍋里的水蒸汽遇到較冷的鍋蓋凝結而成的。這又為我們解決這個問題得到一個啟發,只要將氣體冷卻,就能把氣體變成液體。而且溫度越低,越容易變成液體。要重復利用氟里昂,還要使氟里昂不要漏掉了,不要跑掉了。這就要一個密閉的系統。人們都叫它做空調系統。
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