我們已經(jīng)知道，蒸氣制冷是目前應用較多的制冷形式，在這種形式中應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，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，如果給皮膚上涂抹酒精液體時，你就會發(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? 這是因為酒精由液體變?yōu)闅怏w時吸收了皮膚上熱量的緣故。由此可見，凡是液體氣化時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要吸收熱量的這一物理特性來達到制冷的目的。
在制冷裝置中用來實現(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）氣化時吸收庫內(nèi)空氣和食品的熱量來實現(xiàn)的。
由熱力學第二定律我們知道，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動，只要外界給水一個提升力還是可以實現(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 (機械能 )作為補償，就能實現(xiàn)這個過程。同樣道理，要想低溫物體的熱量傳向高溫物體也應當有一個能量補償過程，顯然這個過程要消耗外界的能量 (電能或熱能 )。有了這個補償過程，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)就是用壓縮機等設備，以消耗機械能作為補償，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?可通過逆卡諾循環(huán)加以說明。
