下圖為某冷媒的 p-h 線圖（Mollier Chart），關於冷凍循環之敘述何者錯誤？ P 3 2 4 1 h

本題考點

蒸氣壓縮式冷凍循環在 p-h 線圖（莫里爾線圖）上的四個過程，以及每個過程中冷媒的壓力、焓值與相態變化；題目要找出描述錯誤的一項。

正解理由

先把題圖讀清楚：圖中拱形曲線是冷媒的飽和曲線，拱頂左側為飽和液線、右側為飽和蒸氣線，拱形內部是液氣共存的濕蒸氣區，右側以外為過熱蒸氣區、左側以外為過冷液區。依題圖所示，點 1 位於右側飽和蒸氣線上的低壓處；1→2 往右上走，壓力與焓值同時升高，點 2 落在拱形右側之外的高壓區；2→3 為水平線向左，壓力不變、焓值下降，點 3 落在左側飽和液線上；3→4 為垂直向下的線，焓值不變而壓力下降，點 4 落在拱形內部；

4→1 為水平線向右，在低壓下焓值增加回到點 1。由此對應四個機器：壓縮機（1→2）、冷凝器（2→3）、膨脹閥（3→4）、蒸發器（4→1）。關鍵在 3→4：膨脹閥是節流降壓，焓值幾乎不變，所以在圖上是一條垂直線；終點 4 位於拱形內部，代表冷媒成為低壓低溫的液氣混合物（濕蒸氣），其中仍有相當比例是液體，這些液體要留到蒸發器裡才蒸發吸熱。選項 (C) 說此時冷媒變成「純氣態」，與點 4 落在兩相區的圖面事實相反，是錯誤敘述。故選 C。

逐項排除

1. (A)

   正確。1→2 在圖上是壓力與焓值同時上升的斜線，起點 1 是低壓的飽和蒸氣，終點 2 在拱形右側之外，是高壓高溫的過熱蒸氣；能讓冷媒壓力上升並對冷媒做功（焓值增加）的元件就是壓縮機，所以「將氣態冷媒壓縮成高壓氣態」與圖面一致。

2. (B)

   正確。2→3 是高壓側的水平線，壓力不變、焓值下降，代表冷媒向外放熱；它從過熱蒸氣區（點 2）先降溫到飽和蒸氣線，再穿過兩相區凝結，最後到達左側飽和液線（點 3）成為高壓液體。這正是冷凝器的功能：把壓縮後的高溫高壓蒸氣冷卻凝結成高壓液態，熱量排向冷卻水或外氣。

3. (C)

   錯誤。3→4 確實是膨脹閥（節流裝置），在圖上是焓值不變、壓力下降的垂直線，這一部分沒有問題；錯在「冷媒變成純氣態」。點 4 落在拱形內部的兩相區，冷媒通過膨脹閥時只有一小部分液體因壓力驟降而閃蒸成蒸氣，大部分仍是液體，出口是低壓低溫的液氣混合物。要改成正確敘述，應為「3→4 為膨脹閥，高壓液態冷媒節流降壓，成為低壓低溫的液氣混合狀態（濕蒸氣）」。另外要注意，膨脹閥本身不吸熱、不放熱，冷媒的焓值沒有改變，所以它也不是「蒸發吸熱」的地方；若冷媒在此已經全部變成氣體，後段蒸發器就沒有液體可蒸發，冷凍效果無從產生。

4. (D)

   正確。4→1 是低壓側的水平線，壓力不變、焓值增加，代表冷媒從外界吸熱；它從兩相區的點 4 一路走到飽和蒸氣線上的點 1，過程中殘留的液體逐步蒸發。這就是蒸發器：冷媒在低溫下蒸發，吸收流經盤管的空氣（或冰水）的熱量，空氣因此被冷卻，這一段的焓差就是冷凍效果的來源。

記憶點