濕空氣的物理性質(zhì)及其焓濕

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1、江蘇大學(xué)空氣調(diào)節(jié)教案第一章濕空氣的物理性質(zhì)及其焓濕圖第一章濕空氣的物理性質(zhì)及其焓濕圖§1.1濕空氣的物理性質(zhì)空氣調(diào)節(jié)的任務(wù)：創(chuàng)造一個(gè)適合不同要求的空氣環(huán)境，濕空氣是空調(diào)的基本工質(zhì)，也是構(gòu)成環(huán)境的主體。空氣調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)就是講空氣前后的狀態(tài)發(fā)生一定的改變，這必定首先要了解其物理性質(zhì)。一、基本概念（一）濕空氣的組成濕空氣＝干空氣+水蒸氣濕空氣：平時(shí)人們常說(shuō)的空氣。⑴干空氣：N2、O2、CO2和其他惰性氣體。除了CO2外，其他氣體的含量是非常穩(wěn)定的，但CO2的含量非常小，他的含量變化對(duì)干空氣的性質(zhì)影響可以忽略。所以允許將干空氣作為一個(gè)整體考

2、慮。⑵水蒸氣：來(lái)源于地球上的海洋、湖泊表面水分蒸發(fā)，隨著氣候地區(qū)條件而變化。壓力很低，一般只有幾百Pa，水蒸氣量很少，但他的變化卻能引起干、濕度的變化，對(duì)人體的舒適感，產(chǎn)品質(zhì)量，工藝過(guò)程、設(shè)備維護(hù)等有直接影響。（二）理想氣體狀態(tài)方程它是用來(lái)描述理想氣體狀態(tài)（P、V、T）變化規(guī)律的方程。干空氣：常溫常壓下的氣體一般均可看作理想氣體；-25-江蘇大學(xué)空氣調(diào)節(jié)教案第一章濕空氣的物理性質(zhì)及其焓濕圖理想氣體：假定該氣體分子是不占有空間的質(zhì)點(diǎn)，分子間沒(méi)有相互作用力。水蒸汽：分壓力低，含量少，比容很大，且處于過(guò)熱，亦可看作理想氣體。（水蒸氣只有

3、在特定條件下,如在壓力很低、密度很小并遠(yuǎn)離飽和線的過(guò)熱狀態(tài)下,才接近于理想氣體;而在其它大部分過(guò)熱狀態(tài)或飽和狀態(tài)下,都不能應(yīng)用理想氣體的狀態(tài)方程式。）∴濕空氣遵循理想氣體狀態(tài)方程或（1）即：一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)、體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值是常數(shù)。:通用氣體常數(shù)，：氣體分子量（2）或（氣體常數(shù)）（3）或（4）（三）道爾頓分壓定律混合氣體的壓力＝各組成成分的分壓力之和濕空氣壓力B＝干空氣壓力+水蒸氣分壓力（5）標(biāo)壓：B＝101.325Pa-25-江蘇大學(xué)空氣調(diào)節(jié)教案第一章濕空氣的物理性質(zhì)及其焓濕圖二、濕空氣的狀態(tài)參數(shù)（一）壓力1

4、、大氣壓力或濕空氣的壓力B大氣壓力不同，空氣的物理性質(zhì)也就不同，反映空氣物理性質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)也要發(fā)生變化，因此空調(diào)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行中，如果不考慮當(dāng)?shù)卮髿鈮旱拇笮?，就?huì)造成一定的誤差。標(biāo)壓：B＝101.325KPa，指北緯45°處海平面的全年平均大氣壓海拔高度↑，B↓同一海拔，不同季節(jié)，B也有±5％的波動(dòng)2、水蒸氣分壓力（1）水蒸氣分壓力水蒸氣單獨(dú)占有濕空氣的容積，并具有與濕空氣相同的溫度時(shí)，所產(chǎn)生的壓力稱(chēng)之為水蒸氣分壓力。用表示（2）飽和水蒸氣分壓力壓力是由于氣體分子撞擊容器壁而產(chǎn)生的宏觀效果，因此水蒸氣分壓力的大小直接反映了水蒸氣含量

5、的多少。水蒸氣含量越大，水蒸氣分壓力越大，當(dāng)濕空氣中的水蒸氣含量達(dá)到最大限度即飽和狀態(tài)時(shí)，此時(shí)的水蒸氣分壓力稱(chēng)為飽和水蒸氣分壓力，用表示，見(jiàn)附錄1-1，溫度越高，越大。-25-江蘇大學(xué)空氣調(diào)節(jié)教案第一章濕空氣的物理性質(zhì)及其焓濕圖（二）溫度絕對(duì)溫標(biāo)T，k表示方法有攝氏溫標(biāo)t，℃華氏溫標(biāo)t，℉（三）密度（比容）濕空氣為干空氣和水蒸氣混合，兩者均勻混合，并占有相同的體積∴（6）濕空氣密度取決于，水蒸氣含量越大，濕空氣密度越小。因此濕空氣密度比干空氣密度小，通常標(biāo)況下B=101325Pa,t=20℃,干空氣密度＝1.205kg/m3，因此

6、常取濕空氣密度＝1.2kg/m3。0（四）含濕量d（絕對(duì)含濕量）衡量濕空氣含有水蒸氣量多少的指標(biāo)-25-江蘇大學(xué)空氣調(diào)節(jié)教案第一章濕空氣的物理性質(zhì)及其焓濕圖定義：所含水蒸氣質(zhì)量與干空氣質(zhì)量之比，即含有1kg干空氣的濕空氣所含有的水蒸氣的量?；蛘叨x為濕空氣中與1kg干空氣同時(shí)并存的水蒸氣量。kg/kg（7）（8）用途：今后對(duì)空氣進(jìn)行加濕、減濕處理時(shí)，都是用含濕量來(lái)計(jì)算空氣中水蒸氣量的變化。（五）相對(duì)濕度表征濕空氣中含有水蒸氣量的間接指標(biāo)定義：濕空氣的水蒸氣分壓力與同溫度下飽和濕空氣的水蒸氣壓力之比。（9）↓，空氣較為干燥，吸收水蒸

7、氣的能力強(qiáng)∴有了相對(duì)濕度，我們又可得到含濕量的另一種表達(dá)式（10）關(guān)系：定性：：表示水蒸氣含量，不能反應(yīng)空氣吸濕能力——絕對(duì)量-25-江蘇大學(xué)空氣調(diào)節(jié)教案第一章濕空氣的物理性質(zhì)及其焓濕圖：表示空氣中水蒸氣接近飽和的程度，反映了吸收水蒸氣的能力——相對(duì)量定量：∵，很小，∴（這段根據(jù)課時(shí)酌情講）∴，有時(shí)又稱(chēng)為飽和度，（11）實(shí)際上，∴（六）濕空氣的焓在空調(diào)工程中，空氣的狀態(tài)經(jīng)常發(fā)生變化，也經(jīng)常需要確定此狀態(tài)變化過(guò)程中的熱交換量，例如對(duì)空氣進(jìn)行加熱和冷卻時(shí)，常需要確定空氣吸收或放出多少熱量。空氣經(jīng)過(guò)空氣處理設(shè)備處理前后均可視為定壓過(guò)程，

8、空氣的熱量變化可用空氣狀態(tài)變化前后的焓值來(lái)表示，濕空氣的焓都是以1kg干空氣做為計(jì)算基礎(chǔ)的。對(duì)于含有1kg干空氣的濕空氣的焓濕空氣＝干空氣+水蒸氣（12）如何確定，？-25-江蘇大學(xué)空氣調(diào)節(jié)教案第一章濕空氣的物理性質(zhì)及其焓濕圖原則：0℃時(shí)干空氣的焓