工作介質

工作介質，簡稱“工質”，是各種熱機中藉以完成能量轉化的媒介物質。這些物質通常以可逆的相變（如氣-液相變）來增大功率。如蒸汽引擎中的蒸汽、制冷機中的雪種等等。

基本介紹

• 中文名：工作介質
• 簡稱：工質
• 物理性質：良好的熱力學性能、具有化學惰性
• 化學性質：是否具有毒性或可燃性

介紹

一般的蒸汽機在工作時，將蒸汽的熱能釋放出來，轉化為機械能以產生原動力；而制冷機的雪種則用來降低溫處的熱量傳動到高溫處。

傳統工業及生活中較常見的工質是部分鹵代烴（尤其是氯氟烴），但現在由於它們具有臭氧消耗效應而逐漸被淘汰。其他套用較廣的工質有氨氣、二氧化硫和非鹵代烴（例如甲烷）

物理性質

理想的工質具有良好的熱力學性能、具有化學惰性、安全環保且易於獲取。所應滿足的熱力學性質條件有：沸點稍低於目標溫度、具有較高汽化熱、處於液態時密度中等、變成氣態時密度相對較高兵器仍具有較高的臨界溫度。由於沸點和氣體密度與壓強有關，一般要根據特定的運行壓強選擇合適的工質。現在滿足這些條件的、性能優異的工質主要是氯氟烴。

化學性質

工質材料與某些機械部件（如壓縮機、管道、蒸發器及冷凝器）間的兼容性高低需要考慮工質的腐蝕性。在安全方面，則需要考慮到工質是否具有毒性或可燃性。

歷史

在20世紀80年代臭氧層空洞問題暴露之前，世界上套用的最廣泛的工質是鹵代甲烷——二氯二氟甲烷（R-12）及氯二氟甲烷（R-22）。R-12較常運用於汽車空調和小型冰櫃上，而R-22較常運用於住宅空調和輕型商用空調、冰櫃和冷凍機上。一些較老的系統中還運用了三氯氟甲烷（R-11），因為它具有相對較高的沸點使得低壓系統得以被製造出來，減輕了系統所需的組件的機械強度。美國於1995年停止生產新的R-12，且將於2020年淘汰R-22。1,1,1,2-四氟乙烷（R-134a）及某些混合物正在取代氯代烴。一種常見的由二氟甲烷（R-32）與五氟乙烷（R-125，即“氟利昂”）以1：1的比例混合而成的稱為R-410A的近共沸混合物正在越來越快地取代R-22。R-410A通常在市場上以商品名“Puron”銷售。