一、熱力學(xué)基本定律

制玲技術(shù)的理論基礎(chǔ)是熱力學(xué)。熱力學(xué)是一門研究熱能與其他形式能量之間相互轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學(xué)。這些規(guī)律包括在能量傳遞和轉(zhuǎn)化過程中量的關(guān)系（熱力學(xué)第一定律），以及轉(zhuǎn)化方向和條件的關(guān)系（熱力學(xué)第二定律）。

熱力學(xué)第一定律指出：自然界一切物質(zhì)都其有能量，它能夠從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式，從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)換與傳遞過程中能量的數(shù)量不變。熱力學(xué)第一定律是能量守恒和轉(zhuǎn)換定律。制冷循環(huán)中，制冷劑要與外界發(fā)生熱量交換和功熱轉(zhuǎn)換。在交換與轉(zhuǎn)換過程中，應(yīng)遵循熱力學(xué)第一定律。

熱力學(xué)第二定律指出：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。這就是說，熱量能自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體，而不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體，必須借助于外界的力量。這種外界的力量，稱為“補(bǔ)償過程”。人工制冷過程，由于消耗了外界一定的能量（機(jī)械能或熱能）作為補(bǔ)償，就能完成將熱量從低溫物體（被冷卻介質(zhì)）傳向高溫物體（環(huán)境介質(zhì)）的過程，從而實(shí)現(xiàn)了制取冷量的目的。

二、逆卡諾循環(huán)

熱力學(xué)第二定律明確提出了所有熱機(jī)循環(huán)的熱效率不可能達(dá)到百分之百，熱功轉(zhuǎn)換的效率存在最大限度。法國工程師卡諾提出了一種理想的制冷循環(huán)，它的制冷系數(shù)可以達(dá)到最大值，這個(gè)循環(huán)稱為逆卡諾循環(huán)。

逆卡諾循環(huán)工作在一個(gè)恒溫?zé)嵩春鸵粋€(gè)恒溫冷源之間，由兩個(gè)可逆等溫過程和兩個(gè)可逆絕熱過程組成，循環(huán)沿逆時(shí)針方向進(jìn)行。設(shè)恒溫冷源的溫度為T，恒溫?zé)嵩吹臏囟葹門1，并假定制冷劑在循環(huán)中，向恒溫冷源吸熱時(shí)的溫度及向恒溫?zé)嵩磁艧釙r(shí)的溫度也分別為T。與T1，即無溫差傳熱。該循環(huán)過程的T-s（溫嫡?qǐng)D）如圖5-1所示。

制冷劑從被冷卻物體中吸取的熱量（制冷量），與所消耗的機(jī)械功W。之比稱為制冷系數(shù)，用表示，它是評(píng)價(jià)循環(huán)經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)，

由上式可以看出，逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)僅取決于熱源溫度T，和冷源溫度T。，與制冷劑本身的性質(zhì)無關(guān)。逆卡諾循環(huán)是制冷機(jī)的理想模型，在實(shí)際的制冷循環(huán)中不可能實(shí)現(xiàn)。但它從理論上確定了循環(huán)中實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換的最大限度，人們可以通過不斷改進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，使制冷循環(huán)無限接近逆卡諾循環(huán)。