真空預冷機工作原理，在一個大氣壓（101 325 Pa）下，水在100 ℃時沸騰。但水的沸點溫度不是一成不變的，隨著壓力的降低（或升高）而降低（或升高）。例如，水的沸點溫度在40 196.6 Pa時是76 ℃，4 kPa時已降到29 ℃，到了1.6 kPa時則降到14 ℃。沸點的降低，使水容易汽化。由于汽態(tài)水分子比液態(tài)水分子具有更高的能量，因此水在汽化時必須吸收汽化潛熱，而其汽化潛熱又是隨著沸點的下降而升高。根據(jù)這一原理，可以將被處理物放入能耐受一定負壓的、用適當真空系統(tǒng)抽氣的密閉真空箱內(nèi)，隨著真空箱內(nèi)真空度不斷提高，水的沸點溫度不斷降低，水就變得容易汽化，水汽化時只能從被處理物自身吸收熱量，被處理物便可得到快速的冷卻。
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