任务分析
了解制冷工质的集态变化特点，理解沸腾跟压力、温度的关系
学习目标
知识目标
1.了解汽化的方式。
2.掌握制冷工质沸腾时，压力与温度具有一一对应关系。
技能目标
1.会查表求某一工质在某一温度下的饱和蒸汽压力。
2.给定常见的工质的某一温度和某一压力，查表判断它的状态。
学习内容
一、物质的汽化
以水为研究对象，对密闭于容器内的0℃水外加固定的压力（如图4-1 A中的砝码和活塞的重量，不计活塞上下滑动的阻力），不断对容器进行加热。它发生的现象如图4-1的B—E所示，下面分别进行说明。
B图，对容器不断加热，水温不断上升，水体积略有增加，直到水开始沸腾，这时的温度叫做饱和温度，饱和温度也称为沸点，此时的水称为饱和水，当时的压力称为饱和压力。
经过实验发现，改变压力的大小（如调整图中砝码的多少），则水的饱和温度也随着改变，并且，压力越大时，饱和温度也越高。水在一个标准大气压下，饱和温度为100℃。
C图，继续对水不断加热，水越来越少，汽越来越多，在压力不变下，体积不断增大，这期间，水和汽同温共存，温度仍等于同一压力下的饱和温度，这一过程的水叫饱和水，相对应的蒸汽叫湿饱和蒸汽，简称湿蒸汽。
假如保持此时的温度不变，不再对容器加热（也不向外放热），那么水和汽各自的质量将维持不变。这种气液两种集态达到动平衡的状态，称为饱和状态。
日常生活中，密闭且未装满水的矿泉水瓶中，上面是空气，下面水，气液共存，气液比例不变，这就是饱和状态。如果对水加热，随着温度的升高，压力跟着升高，气液比例改变，原来的饱和状态将被打破，达到另一饱和状态。
D图，继续对容器加热，当最后一滴水全部汽化时，此时容器里全部为饱和蒸汽，温度还是等于饱和温度，这些蒸汽叫做干饱和蒸汽，也叫干蒸汽。
E图，继续对干饱和蒸汽加热，温度从饱和温度开始递升，体积继续增大，此时的蒸汽叫做过热蒸汽。
由上面分析可知，液体物质发生汽化时，在不同的外界压力和温度时，表现不一样。
液态变成气态，可以有两种方式：蒸发和沸腾，蒸发在任何温度下都能进行，它是仅在液体表面发生的汽化现象。沸腾是在液体表面和内部同时剧烈进行的汽化现象。制冷系统中的制冷剂在蒸发器中沸腾，剧烈汽化，吸收周围的热量。
图4-1
二、沸点与压力的关系
制冷剂又称制冷工质，在南方一些地区俗称雪种。它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。
在一定压力下，液态工质必须达到一定的温度才能沸腾。相同的压力下，不同液态工质的沸点不同，常用的制冷剂沸点都在0℃以下。制冷剂一般采用通常压力（一标准大气压）下沸点低的物质。
工质的沸点与压力有一一对应的关系，即对给定工质，一定的压力与一定的沸点对应；反之，一定的沸点也与一定的压力对应。例如要求水在5℃沸腾汽化，其对应压力必须是891Pa才行，因此，工质在沸腾汽化时，若要保持沸点温度不变，还必须保持与该沸点对应的压力不变。液态制冷剂在蒸发器中进行的沸腾汽化过程是一种定温定压的过程。制冷机械工作时，利用压缩机使蒸发器产生较低的压力（并且使这个压力维持不变），造成制冷工质不断沸腾汽化更加剧烈，达到持续吸收周围热量的效果。
如图4-2所示，几种饱和制冷工质在容积不变的情况下，温度与绝对压力的对应关系。
注：1bar=1x105Pa
图4-2
工作任务
