專技高考-建築師建築環境控制106 年第 30 題單選題
關於冷凍循環(以p-h線圖/Mollier Chart表示)之敘述,何者錯誤?
A1→2為壓縮機,將液態冷媒壓縮成高壓氣態正確答案
B2→3為冷凝器,冷媒在此由高壓氣態變成高壓液態
C3→4之過程為膨脹閥,冷媒變成低壓液氣混合體
D4→1之過程為蒸發器,冷媒藉由蒸發吸收空氣中之熱量
A正確答案
冷凍循環p-h圖中,1→2為壓縮機壓縮過程,但壓縮的是『低壓氣態』冷媒而非液態,選項A描述錯誤。
為什麼答案是 A
圖中狀態1位於飽和曲線右側的過熱蒸氣區,冷媒在此已是低壓氣態(非液態)。壓縮機將低壓氣態冷媒壓縮成高壓氣態,描述為『液態冷媒壓縮』是錯誤的。壓縮機若吸入液態冷媒會造成液壓縮損壞機器。
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完整詳解
Pro · 無限重點 冷凍循環p-h圖中,1→2為壓縮機壓縮過程,但壓縮的是『低壓氣態』冷媒而非液態,選項A描述錯誤。
圖中狀態1位於飽和曲線右側(過熱氣態區),壓縮機只能壓縮氣體不能壓縮液體,故1→2是氣態→高壓氣態,非液態。
逐選項分析
A✓ 正確
圖中狀態1位於飽和曲線右側的過熱蒸氣區,冷媒在此已是低壓氣態(非液態)。壓縮機將低壓氣態冷媒壓縮成高壓氣態,描述為『液態冷媒壓縮』是錯誤的。壓縮機若吸入液態冷媒會造成液壓縮損壞機器。
B✕
圖中2→3為水平向左移動,壓力維持高壓,焓值下降,冷媒由高壓過熱氣態冷凝為高壓液態,此為冷凝器過程,敘述正確。
C✕
圖中3→4為垂直向下移動,焓值幾乎不變(等焓膨脹),壓力驟降,高壓液態冷媒通過膨脹閥後變成低壓液氣混合體(進入飽和區),敘述正確。
D✕
圖中4→1為水平向右移動,壓力維持低壓,焓值增加,冷媒在蒸發器中蒸發吸收周圍空氣熱量,由低壓液氣混合體變成低壓氣態,達到製冷效果,敘述正確。
冷凍循環四大元件對照表(依p-h圖)
| 過程 | 元件 | p-h圖方向 | 冷媒狀態變化 | 熱量方向 |
|---|
| 1→2 | 壓縮機 | 向右上方斜線 | 低壓氣態→高壓氣態(過熱) | 外功輸入 |
| 2→3 | 冷凝器 | 向左水平移動 | 高壓氣態→高壓液態 | 放熱給外界 |
| 3→4 | 膨脹閥 | 向下垂直移動 | 高壓液態→低壓液氣混合 | 等焓,無熱交換 |
| 4→1 | 蒸發器 | 向右水平移動 | 低壓液氣混合→低壓氣態 | 吸收外界熱量 |
選項A將壓縮機入口冷媒狀態由『低壓氣態』偷換為『液態』。考生若只記住『壓縮→高壓』這個結果,忽略入口狀態判斷,就容易誤判A為正確。關鍵在於p-h圖中狀態1明確位於飽和曲線右側過熱蒸氣區,而非液態區。