在冷凍循環中，當冷媒經過壓縮機時，其狀態會如何改變？

本題考點

蒸氣壓縮式冷凍循環中，冷媒流經壓縮機前後的壓力、溫度與相態變化；要能把「壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器」各段的進出口狀態對號入座。

正解理由

蒸氣壓縮式冷凍循環的冷媒依序流經蒸發器、壓縮機、冷凝器、膨脹閥再回到蒸發器。冷媒在蒸發器內吸收室內或冰水的熱量而完全汽化，離開蒸發器時是低溫低壓的氣態；壓縮機吸入這股低壓氣體，以機械功把它壓縮，壓力升高的同時，外加的功轉成冷媒的內能，溫度也跟著大幅升高，排出時成為高溫高壓的氣態（過熱蒸氣），再送往冷凝器放熱。壓縮機只改變壓力與溫度、不改變相態，所以「低溫低壓（氣態）→高溫高壓（氣態）」正是壓縮機進出口的狀態，故選 C。

逐項排除

1. (A)

   不符。「高溫高壓（氣態）」是壓縮機的出口狀態，不是入口；而且由氣態變成液態是冷凝器的工作，冷凝器中冷媒放熱凝結，壓力仍維持高壓，出口應是高壓液態，不會變成低壓。此選項同時錯在元件（壓縮機與冷凝器混淆）、壓力變化方向（壓縮機只會升壓不會降壓）與相態（壓縮機不改變相態）三處。

2. (B)

   不符。「低溫低壓（液態）→低溫低壓（氣態）」是蒸發器內的變化：冷媒在低壓下吸熱汽化，壓力大致不變，這正是產生冷凍效果的段落。壓縮機則一定使壓力升高、溫度升高，入口雖是低溫低壓氣態，出口必須改成「高溫高壓（氣態）」才對。

3. (C)

   符合。入口為來自蒸發器的低溫低壓氣態冷媒，經壓縮後成為高溫高壓氣態冷媒排向冷凝器，壓力、溫度同時上升而相態不變，與壓縮機的功能一致。

4. (D)

   不符。「低溫高壓（液態）」比較接近冷凝器出口、進入膨脹閥前的狀態（高壓液態），不是壓縮機入口。壓縮機設計上只吸入氣體，液態冷媒進入壓縮機會發生「液壓縮」，液體幾乎不可壓縮，會損傷閥片與機件，因此正常循環會確保冷媒在蒸發器內完全汽化後才回到壓縮機。入口應改為「低溫低壓（氣態）」才對。

記憶點