我們已經(jīng)知道，蒸氣制冷是目前應(yīng)用較多的制冷形式，在這種形式中應(yīng)用最廣泛的是蒸氣壓縮式制冷裝置。在討論蒸氣壓縮式制冷的基本原理時(shí)，首先要清楚蒸氣制冷的本質(zhì)。在日常生活中我們都有這樣的體會(huì)，如果給皮膚上涂抹酒精液體時(shí)，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)皮膚上的酒精很快干掉，并給皮膚帶來涼快的感覺，這是什么原因呢? 這是因?yàn)榫凭梢后w變?yōu)闅怏w時(shí)吸收了皮膚上熱量的緣故。由此可見，凡是液體氣化時(shí)都要從周圍物體吸收熱量。蒸氣壓縮式制冷原理就是利用液體氣化時(shí)要吸收熱量的這一物理特性來達(dá)到制冷的目的。
在制冷裝置中用來實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)的工作物質(zhì)稱為制冷劑或工質(zhì)。在冷藏庫中對(duì)食品的冷凍或冷藏，就是利用某一種液體（氨或氟利昂）氣化時(shí)吸收庫內(nèi)空氣和食品的熱量來實(shí)現(xiàn)的。
由熱力學(xué)第二定律我們知道，熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體。正像水一樣，水自發(fā)地由高處流向低處，但不能自發(fā)地由低處流向高處。這并不是說水在任何條件下都不能由低處往高處運(yùn)動(dòng)，只要外界給水一個(gè)提升力還是可以實(shí)現(xiàn)的。例如用水泵將水池中的水送往水塔，需要消耗一定的能量 (機(jī)械能 )作為補(bǔ)償，就能實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程。同樣道理，要想低溫物體的熱量傳向高溫物體也應(yīng)當(dāng)有一個(gè)能量補(bǔ)償過程，顯然這個(gè)過程要消耗外界的能量 (電能或熱能 )。有了這個(gè)補(bǔ)償過程，熱量就可以從低溫物體傳向高溫物體。燕氣壓縮制冷循環(huán)就是用壓縮機(jī)等設(shè)備，以消耗機(jī)械能作為補(bǔ)償，借助制冷劑的狀態(tài)變化將低溫物體的熱量傳向高溫物體。
那么制冷劑在制冷系統(tǒng)中經(jīng)過什么樣的熱力循環(huán)實(shí)現(xiàn)人工制冷呢?經(jīng)過哪種熱力過程所組成的制冷循環(huán)在理論上最為經(jīng)濟(jì)?可通過逆卡諾循環(huán)加以說明。
