第一章 空气环境与人体健康和工艺生产的关系
一 问答题
1 答：扇扇子使身体旁边的空气流动速度加快，对流放热系数大，散发的热量就越多，使人
的实感温度就越低。所以，夏天扇扇子会感到凉快。
2 答：在空气环境中影响人体散热的因素主要有温度、湿度和风速。温度高，人体散发的热
量小于体内产生的热量，人就会感觉到热；湿度低，空气干燥，汗水容易蒸发，人的实感温
度就低；风速大，对流放热系数大，散发热量多。
在纺织厂车间内危害人体健康的物质主要是粉尘。粉尘沾有大量细菌，易沾污皮肤而引
起皮肤发炎。大量粉尘进入呼吸气管后，会刺激上呼吸道黏膜，引起鼻炎、咽喉炎；吸入肺
部易引起尘肺症等疾病。
为了保证人们有足够的氧气量，“工业企业采暖通风和空气调节设计规范”规定：系统
的新风量应不小于总风量的10%；保证各房间每人每小时有不小于30m 3的新风量。人们长期
停留地点二氧化碳的最大允许浓度为1L/m 3,短期停留地点二氧化碳的最大允许浓度为
1L/m 3。
3 答：夏季细纱车间要求温度为30～32℃，相对湿度为55～60%；织造车间要求温度为32℃
以下，相对湿度为68～80%，两车间相比较，细纱车间要求的温度比较高，但是相对温度比
较低，即细纱车间相对干燥些。在夏季时，空气越干燥，则汗水越容易蒸发，实感温度就越
低。所以，工人在细纱车间感觉较凉爽和舒适。
4 答：纺织厂络筒、穿筘、整理车间夏季的相对湿度高于冬季的相对湿度。
5 答：化纤或混纺品种与纯棉品种对温湿度要求是不同的。化纤或混纺品种中的合成纤维具
有高电阻、吸湿性差的特点，易起静电，故抗静电剂在吸湿时随水份吸附在纤维表面，所以
对车间温湿度的变化很敏感，即清棉车间的相对湿度要大，以后各道纺纱过程均以放湿为宜。
至于织造车间主要应视浆料性质而定。
例如涤纶纺纱时，在夏季车间温度宜较棉纺织为低，在冬季车间温度与棉纺厂相类似。
至于相对湿度，在纺部清棉车间相对湿度宜大，因涤纶清洁、除杂问题很少，而涤纶纤维极
易产生静电，故应以减少静电为主。湿度大，有利于减少静电，纤维柔软，成卷情况良好，
以后各道工序宜在逐步放湿状态下进行，工作才比较好做。
第二章 湿空气与水蒸气
一 填空题
9、水蒸气 粉尘2水蒸气数量 湿度3大 大4空气中存在的水蒸气分压力 同温度饱和
状态下水蒸气分压力5热湿比线6显热 潜热7大 小8 0% 100% 9增加 减小 表面
式蒸汽（或热水）加热器、电加热器 减小 增加 表面式冷却器 不变 直接喷雾10混合
加热 冷却 绝热加湿11值大小相等 方向相反12未饱和水状态区 湿蒸汽状态区 过
热蒸汽状态区13未饱和水 饱和水 湿饱和蒸汽 干饱和蒸汽 过热蒸汽
二 名词解释
1、绝对湿度γq ：1m 3湿空气中含有水蒸气的质量（以克计）称为绝对湿度。也就是湿空气中单位容积水蒸气的质量克数，可用下式表示：1000?=q
q q V m γ 相对湿度Φ：空气的绝对湿度γq 和同温度饱和状态下的绝对湿度γq ，b 之比称为相对湿度，常用百分数表示：%100,?=
b q q γγ?，也可理解为现在空气中存在的水蒸气分压力与同温度饱和状态下水蒸气分压力之比，即%100,?=b q q
P P ?
2、含湿度d ：内含1kg 干空气的湿空气中所含有水蒸气的质量（以克计），称为湿空气的
含湿量。即：1000?=g q
m m d 3、饱和空气：当空气的相对湿度为100%时，为饱和空气，即空气完全没有吸湿能力。
4、比容v ：单位质量的空气所占的容积成为空气的比容v 。
密度ρ：单位容积的空气所具有的质量称为空气的密度ρ。
5、焓i ：内含1kg 干空气为单位的湿空气所含的热量称为湿空气的焓，以i 表示。
6、热湿比ε：指空气在变化过程中其热量的变化量与湿量的变化量的比值。
7、空气的露点温度t l ：当空气在含湿量不变的情况下进行冷却达到饱和状态时，这一点的
温度就是空气的露点温度。
8、干球温度t g 和湿球温度t s ：干湿球温度计由两只相同的水银温度计组成，其中一只水银
球保持干燥，用以测量空气的温度，称干球温度计，从干球温度计上读出的温度称为干球温
度t g ；另一只水银球上包有纱布，并将纱布下端浸入盛有蒸馏水的容器中，在毛细管作用下
使水银球表面的纱布经常保持湿润状态，称为湿球温度计，从湿球温度计上读出的温度称为
湿球温度t s 。
9、汽化热r ：当液体水变为气态的水汽时，由于水分子需克服周围分子间的吸引力及其造
成的表面张力，故需要吸收热能，此热能通常称为汽化热，单位是kj/kg ，它的意义是指1kg
的液体，在一定温度下转变为同温度蒸汽时所需要吸收的热量。
10、干度x ：每千克湿蒸汽中所含饱和水蒸气的质量（千克数），称为干度x 。
三 判断题
1～5： √ × √ √ √6～10： √ × × × √11～15：√ × √ × ×16～21：√ √ ×
× √ √
四 问答题
1 答：理想气体状态方程式：PV=mRT 。在空气调节过程中，通常将湿空气以及组成湿空气
的干空气和水蒸气视为理想气体，故理想气体状态方程式也适合于湿空气。
2 答：不是。是室内空气的压力是用仪表测出的表压力，而表压力不是压力的真正数值，而
是空调系统中空气压力与当地大气压力的差值，故室内空气的压力不是室外的大气压力。
3 答：湿空气的水蒸气分压力的大小直接反映空气中水蒸气数量的多少，它是衡量空气湿度
的一个指标。对一定温度的空气，其水蒸气分压力有一个最大限量，这个最大限量为饱和水
蒸气分压力。
4 答：空气的绝对湿度γq 和同温度饱和状态下的绝对湿度γq ，b 之比称为相对湿度。空气的
相对湿度反映了空气接近饱和的程度，在含湿量一定的情况下，φ小说明空气饱和程度小，
吸收水蒸气的能力强。Φ=100%时，指的是饱和空气，完全没有吸湿能力。
内含1kg 干空气的湿空气中所含有水蒸气的质量（以克计），称为湿空气的含湿量。当
大气压力一定时，含湿量仅与水蒸气分压力有关，P q 越大，d 也越大。当空气状态发生变化
时，只要空气中的水蒸汽分压力不变，那么空气的含湿量也是不变的，因此含湿量可以度量
空气中水蒸气的含量。
5 答：不是同样干燥。已知不同温度对应的P q ，b 不同，由公式b q q P P ,?=可知当相对湿度不
同时，水蒸气分压力不同，即空气中水蒸气的含量不同，也就是说空气的干燥程度不同。 6 答：可以。式①φ=γq /γq ，b 是由定义可得。将式②T P q q 17.2=γ和式③T P b q b q ,,17.2=γ代入式①得出式④%100,?=b q q P P ?，已知式⑤q b q b q q b P B P B P P d d --?=,,，把式④代入式⑤得q b q b P B P B d d --?=,%100?，由于P q 与P q ，b 在数值上远小于B ，故B-P q ≈B-P q ，b ，因此可以近似的认为b d d =?。 7 答：由公式q q P B P d -=622可知，当P q 一定时，B 较低时，得出的d 值较大，因此这时的等相对湿度线将在大气压力较高的相对湿度下面。
8 答：当P q 一定时，由q q P B P d -=622
，B 增加，则d 减少，因此这时等φ线将在较低大气压力的相对湿度上面。
9 答：由公式q q P B P d -=622
知，在不同的大气压力下，d 值相同，P q 值不同。P q 值随着大气压力B 的增大而增加，随着大气压力B 的减小而减少，绘出的水蒸气分压力线上的标定值也不相同。
10 答：空气经过加热器时，空气的温度要升高，空
气的含湿量不变，相对湿度减少；空气经过冷却器
时，温度降低，空气的含湿量不变，相对湿度增加。
图新29
11 答：最终水温是t shz =t s = 5℃。水的初始温度较
高经与空气接触一次后，由于水失去热量而使水温
降低，再将水循环使用，水温就会不断降低。当水温降低到与空气的湿球温度相等时，由于
空气状态的变化沿等焓线进行，空气的含热量不变，因而水温就保持不变了。
12 答：热湿比ε是指空气在变化过程中其热量的变化量与湿量的变化量的比值。对于任何
一个变化过程都有一定的热湿比值。对于空气的任何变化过程，不论其初终状态如何，只要
变化过程的热湿比值相同，则其变化过程线必然是相互平行。
13 答：在i-d 图上可知起始状态1：t 1=18℃，Φ1=45%时，i 1=33kj/kg ，d 1=5.7g/kg 。
取i 2=66kj/kg ，已知ε=33000，由公
式10001
212?--=
d d i i ε，可得出d 2=6.7g/kg ， 得出i 2、d 2可得出状态2，在i-d 图上
连接状态1点和状态2点就可得出热
湿比为ε=33000的变化过程线。同理
可得出热湿比为ε=-2200的变化过程
线。图
14 答：因为冷水管的外表面、窗户玻
璃和有些外墙的内表面温度低于空气的露点温度，因此空气中的水蒸气凝结成水滴附着在它
们的表面。措施：在夏季可以在冷水管表面包上稻草之类的；在冬季可降低室内的含湿量或
提高室内温度。
15 答：不对。湿球温度实际上反映了湿纱布中水的温度，也是贴近湿球表面的一薄层饱和
空气的温度。湿球从周围空气或周围物体得到的热量正好等于湿球表面水分蒸发所需要的热
量。被测空气的湿球温度值不受开始时容器中水温的影响。
16 答：
17 答：t s 和I 是两个彼此不独立的参数。
18 答：
19 答：在冬季，室外温度低于随着人呼吸排出的水蒸气的露点温度，因此水蒸气凝露成小
水滴悬浮在空中，也就是白色的雾气。
冬季室内供暖使空气中部分水蒸气蒸发成水汽，空气的相对湿度降低，因此人感觉空气
干燥。
20 答：是。
21 答：已知送风状态和排风状态即可求出。
五 计算题
1 解：P 绝对=B+P 表=1.027×105+8×103=1.107×105Pa
2 解：P 绝对=B-P 真=1.021×105-3.1×104=7.11×104Pa
3 解：P 1=758-738=20mmHg V 1=80S mm 3（S 是管的横截面积）T 1=273+27=300K
P 2=P-743mmHg V 2=（738+80）S-743S=75S mm 3
T 2=273+（-3）=270K
将数据代入理想气体的状态方程：2
22111T V P T V P = 得
270
75)743(3008220S P S ?-=? 4 解：初状态P=4atm ，V 1=2/3V ，T 1=250K,末状态时，V 2=V ，T 2=300K ，
由理想气体状态方程2
22111T V P T V P =得： atm atm T V T V P P 2.3350
343002122112=???== 5 解：(1) 设烃类在混合气中的分压为 P A ；水蒸气的分压为 P B 。
则 P B = 3.167 kPa; P A = P -P B = 101.198 kPa
由公式A B A B P P n n =可得：A A
B B n P P n ==1000198.101167.3?=31.3mol (2) 所求初始体积为V :
3365.241000
167.3300315.83.31m m P RT n P RT n P nRT V B B A A =???==== 6 解:已知M 甲烷 =16.04×10-3 kg /mol
333
3/294.1/)
15.27325(315.81004.1610200m kg m kg RT PM V m =+????===-ρ 7 解:已知:B=105Pa ，V=V q =V g =4500m 3，T=30+273.15=303.15K,
P q =2400Pa ，Pg=B-P q =97600Pa
由公式PV=mRT,可知kg T R V P m q q
q q 2.7715
.3035.46145002400=??== 同理可得m g =5048.1kg
8 解：①空气加热前：P 1V 1=m 1RT 1 ； 空气加热后：P 2V 2=m 2RT 2
已知m 1=m 2，P 1=P 2,T 1=20+273.15=293.15K
T 2=130+273.15=403.15K
由3112221212475180015
.29315.403m V T T V T T V V =?=?=?= ②由附表1可知当t=20℃时，干空气的密度为1.205kg/m 3， 又Pa P T P g g
g 5.10121600349.0=?=ρ，则P q =B-P g =101325-101216.5=108.5Pa
P q V q =m q R q T q1?m q =1.44kg 同理可得m g =2165.5kg
9 解：当温度t=20℃时，由附录表1查得：P q ，b =23.31×102Pa 20
2731031.238.000132.020********.100349.000132.000349.02
2,+??-+?=-=T P T B b q ?ρ =1.207-0.0084=1.199kg/m
3 则空气的质量为：m=1000×1.199=1199kg
10 解：（1）kg g P B P d q q
/98.91600
1013251600622622=-?=-= （2）查附表1知，当t=20℃时，P q ，b =2331Pa
由%6.682331101325233162298.9622,,=?-?=?-=??
??b q b
q P B P d （3）根据理想气体状态方程式可知P q V q =m q R q T q
已知P q =1600Pa ，V q =100m 3
，R q =461.5J/kg ·K ，T q =20+273.15=293.15K
得kg T R V P m q q q
q q 18.115
.2935.4611001600=??== 同理可得m g =118.53kg
即m=m q +m g =1.18+118.53=119.71kg
11 解：干空气的密度的可用公式：T R P g g
g =ρ。
3111/29.115.273287101325m kg T R P g g g =?==ρ T P T P T R P T R P q g q q
q g
q g 00217.000349.0+=+=
+=ρρρ，将P g =B-P q 代入得 T
P T B q 00132.000348.0-=ρ 12 解：已知原有的空气含湿量为5.5g/kg,
即：5.51000100
=?=+g
q
g q m m m m ?kg m kg m g q 45.99,55.0== kg m q 55.1155.0'=+=
∴kg g m m m m d g q g q
/6.15100045
.9955.110001000''''=?=?=?= 13 解：已知t=24℃、φ=60%、B=101325Pa
由附表1可查出当t=24℃时，P q ，b =2977Pa
∴3,/04.1315
.2732429776.017.217.2m g T P b
q q =+??==?γ kg kj d t d i kg g P B P d b q b
q /63.521000
16.11250024)100016.1184.101.1(1000
2500)100084.101.1(/16.112977
6.010*********.0622622,,=?+??+=++==?-??=-=? 在i-d 图上可以得出露点温度t l =15.7℃
14 解：由附表1可查出当t=11℃时，P q ，b =1309Pa
kg g P B P d b q b q /68.51309
6.010*********.0622622,,=?-??=-=??
在加热前，空气的焓1000
2500)100084
.101.1(1111d t d i ++= 在加热后，空气的焓10002500)100084.101.1(2222d t d i ++= 由条件知d 1=d 2=d ，t 1=11℃，t 2=20℃
∴在加热前后，空气焓差值))(100084
.101.1(1212t t d i i i -+=-=? kg kj /18.9)1120)(1000
68.584.101.1(=-?+=
∴加热量W=Δi ×Q=9.18×104=9.18×104kj
15 解：已知t 1=29℃、φ1=60%、B=101325Pa
在i-d 图上可知d 1=15.2g/kg ，i 1=68kj/kg
即在状态1下，内含1kg 干空气的湿空气中含有15.2g 水蒸气，则内含
100kg 干空气的湿空气中含有1.52kg 水蒸气，加入1kg 水蒸气后，则状 态2中有2.52kg 水蒸气，由定义可知，d 2=25.2g/kg 。
由题意可知此处理过程为等温加湿过程，即温度不变，t 1=t 2=29℃
在附表1可查出当t=29℃时，P q ，b =3995Pa
∵Pa P P B P d q q q
39456222=?-=
∴%98%1002,2
2=?=b q q P P ?
16 解：1、64.5 13.4 2150 2、81 29.8 3150 3、-3 100 1120
4、63.5 26 2330
5、99.65 27.2 100
6、55.5 60
7、-9 1.2 1500
17 解:原状态t 1=20℃，d 1=5g/kg ；处理后的状态t 2=20-5=15℃，d 2=5+4=9g/kg
在i-d 图上可查出i 1=33kj/kg ；i 2=38kj/kg
因为i 1
18 解：原状态t 1=25℃，d 1=10g/kg ；处理后的状态t 2=25-5=20℃，d 2=10-2=8g/kg
在i-d 图上可查出i 1=51kj/kg ；i 2=40.5kj/kg
因为i 1>i 2，所以处理后的空气焓值是减少了。
19 解：已知：t 1=11℃、φ1=70%、G=10000kg/h 、t 2=20℃、B=101325Pa
在i-d 图上可得出状态1的点，即：i 1=25.5kj/kg 、d 1=5.6g/kg 、P q1=920Pa
在i-d 图上保证d 1=d 2=5.6g/kg 就可）找出状态2的点。由i-d 图可知i 2=35kj/kg 、
P q2=920Pa
由焓的定义可知:加热量Q=G(i 2-i 1）=10000×（35-25.5）=9.5×104kj
在附表1可查出当t 2=20℃时，P q ，b2=2331Pa %5.39%1002331
920%1002,2
2=?=?=b q q P P ? i 3=1.01t 3+（2500+1.84t 3)d 3×10
-3 =1.01×90+（2500+1.84×90）×5.6×10-3 =105.8kj/kg
Δi=i 3-i 1 =105.8-25.5=80.3kj/kg
kg i
Q q 1.11833
.80105.94
=?=?= 20 解:在i-d 图上,可得出在含湿量为20g/kg 状态,t l 为25℃,即该车间围护结构内表面的温度最低应为25℃.
21 解:(1) 由图可知此过程是增焓、减湿、增温的过程。
（2）在i-d 图上连接状态1点和状态2点，平移，与其连线平行的热湿比显示其值ε≈9000kj/kg 。
（3）在附表1可查出当t 1=24℃时，P q ，b1=2977Pa ；当t 2=30℃时，P q ，b2=4232Pa
kg kj d t d i kg g P B P d b q b q /2.6710009.16250024)10009.1684.101.1(1000
2500)100084.101.1(/9.162977
9.010*********.06226221
1111,11,11=?+??+=++==?-??=-=??
同理可得d 2=17.9g/kg ，i 2=76kj/kg
∴kg kj d i /880010009
.169.172.670.761000=?--=???=ε 22 解：已知T 1=26+273.15=299.15K ，φ1=60%，V 1=1500m 3，B=101325Pa
在i-d 图上可知d 1=12.6g/kg ，i 1=58.5kj/kg
在附表1可查出当t 1=26℃时，P q ，b1=3353Pa
3
1
1,111/17.115.29933536.000132.015.29910132500349.000132.000349
.0m kg T P T B b q =??-?=-=?ρ（状态1表示初始状态）
111111755150017.1g q m m kg V m +==?==ρ①
0126.010001111
1=??=g q g q m m m m d ②
由式①②可知m g1=1733kg ，m q1=22kg
m g3=1733+4=1737kg(状态3表示气体混合后的状态）
∴kg g m m m m d g q g
q /7.12100010003
133
3=?=?= 在附表4可查出当P 2=105Pa 时，i 2=2675.4kj/kg （状态2表示加入的气体）
kg kj m m i m i m i i m m i m i m /5.644
17554.267545.581755)(212
21133
212211=+?+?=++=?+=+
由题意知d 2=0g/kg 7.3110002500)100084
.101.1(33333=?++=t d t d i ℃ 在附表1可查出当t 3=31.7℃时，P q ，b3=4664.7Pa
%5.4362233
,33,33=?-=???b q b q P B P d 23 解：(1)由题意知：t 1=5℃，φ1=60%，气体1加热时d 1=d 2=d 3值不变，则由i-d 图知状态1、2、3连接成一直线，则：7
.04231321==--G G ①；G 1+G 2=120②
由式①②解出G 1=G 热=102.13kg/min,G 2=G 未=17.87kg/min 。
（2）在i-d 图上可查出 i 1=10.7kj/kg 、i 2=41kj/kg
∴Q=G 热（i 2-i 1）t=102.13×（41-10.7）×60=185.67kj
24 解：（1）在i-d 图上可查出状态1的露点温度为19.5℃，而冷表面的温度18℃低于其露点温度，故（1）会出现结露现象。
（2）在i-d 图上可查出状态1的露点温度为14.5℃，而冷表面的温度18℃高于其露点温度，故（2）不会出现结露现象。
25 解：由i-d 图可知，含湿量为5.6g/kg ，相对湿度为52%，ts=12.5℃。
26 解：在附表1可查出当t g =25℃时，P g ，b =3160Pa ；当t s =21℃时，P s ，b =2480Pa 。
已知:υ=0.5m/s,B=101325Pa
4
1085.7)5.075.665
(00001.0)75
.665(00001.0-?=+?=+=υA
%4.683160101325)2125(1085.72480%100)(4,,=?-??-=?--=-b g s g b s P B
t t A P ?
kg kj d t d i kg g P B P d b q b q /78.59100056.13250025)100056.1384.101.1(10002500)100084
.101.1(/56.133160
684.01013253160684.0622622,,=?+??+=++==?-??=-=??
由i-d 图可知露点温度为19.4℃
27 解：由公式：)75.665(00001.0;)(,,υ?+=--=A P B
t t A P b g s g b s
（1）∵t s1=t s2、υ1>υ2∴t g1=t g2，P sb1=P sb2，B 1=B 2
又 υ1>υ2∴A 1φ2
（2）υ1=υ2?A 1=A 2;t s1>t s2?P sb1>P sb2 ; P gb1=P gb2，B 1=B 2
∴φ1>φ2
28 解：72 19.5
71.5 21.6
85.5 26.4
结论：当t g 不变时，φ增加，t s 增加。
29 解：P 绝对=B+P 表=1.025×105+7.65×106=7.75×106Pa
30 解：在附表1可查出当t=15℃时，P q ，b =1701Pa 3,,/81.1215
.27315170117.217.2m g T P b
q b q =+?==γ kg g P B P d b q b
q b /62.101701
1013251701622622,,=-?=-= kg kj d t d i /42100062.10250015)100062.1084.101.1(10002500)100084
.101.1(=?+??+=++= kg m P B T b q /83.01701
10132515.273152872873,=-+?=-=ν 31 解：①%7.69%10001535
.00107.0%100,=?=?=b q q γγ? ②%6.50%10003031
.001535.0%100,=?=?=b q q γγ? 比较①②，②空气比较干燥。
32 解：已知18℃时饱和空气的绝对湿度γq ，b =0.01535kg/m
3 ∴%7.69%10001535
.00107.0%100,=?=?=b q q γγ? 33 解：（1） 2480.45 2373 60.08
（2）2961.5 2133 143.62 87.9
（3）4.8 2114 150.3 88.4
（4） 2015 179.88
34 解：由附表2可知（1）（2）均为过热蒸汽；（3）为饱和蒸汽
35 解：
36 解：(1) i=50kj/kg,d=10.8g/kg;
(2) t=26℃,Φ=33%；
(3) d=11.6g/kg,Φ=48%，i=57kj/kg ；
(4)i=64kj/kg,t=26℃；
（5）i=43kj/kg ，Φ=100%。
37 解：已知t 1=22℃，Φ1=60%在i-d 图上可查出状态1的i 1=48kj/kg,d 1=10g/kg.
G Δi=ΔQ ?kg kj kg w G Q i /12.610001700==?=
? G Δd=ΔD ?kg g G D d /21000
2000==?=?
∴i 2=i 1+Δi=48+6.12=54.12kj/kg
d 2=d 1+Δd=10+2=12g/kg
在i-d 图上可查出状态2：t 2=23℃,Φ2=68%。
38 解：已知Q=5815W=20934kg/h
∴kg kj W Q /6.83735
.220934===ε 图
39 解：空气状态变化过程：未饱和水→饱和水→湿饱和蒸汽→干饱和蒸汽→过热蒸汽 40 解：已知t 1=22℃，Φ1=60%在i-d 图上可查出状态1的i 1=48kj/kg,d 1=10g/kg.
m 1=ρ1v 1=1.2×5000=6000kg
水蒸气（温度为100℃）的i 2=2675.4kj/kg （状态2表示水蒸气）
kg kj m m i m i m i /5.518
600084.26754860002122113=+?+?=++=（状态3表示混合后的气体） m g1+m q1=6000①；11
1000d m m g q =?② 由①②可得m g1=5940.6kg ，m q1=59.4kg
m q3=59.4+8=67.4kg ∴kg g m m d g q /3.1110006
.59404.67100033
3=?=?= 在i-d 图上可查出状态3：t 3=17.5℃，Φ3=83%
41 解：在i-d 图上可知：冷却前空气状态i 1=57kj/kg ；
冷却后空气状态i 2=39kj/kg 。
∴Q=G （i 1-i 2）=5000×（57-39）=90000kj
42 解：在i-d 图上可知：处理前空气状态 i 1=91kj/kg,d 1=21.6g/kg
处理后空气状态 i 2=43kj/kg,d 2=8.3g/kg
（1）W=G （d 1-d 2）=L ρ（d 1-d 2）=7200×1.2×（21.6-8.3）=114.9kg
（2）Q=G （i 1-i 2）=L ρ（i 1-i 2）=7200×1.2×（91-43）=414720kj
（3）Q 2=Q 1=414720kj 43 解：在i-d 图上可知：处理前空气状态 i 1=25kj/kg,d 1=3.6g/kg
m g1+m q1=1000①；111
1000d m m g q =?② 由①②可得m q1=3.6kg ，m g1=996.4kg
m g2=3.6+4=7.6kg ∴ kg g m m d g q /6.710004
.9966.7100022
2=?=?= Pa P P B P d q q q 1.1223622222
2=?-=
由PV=mRT K R m V P T q q q q 6.2902.15.4616.710041.122322
22=???=
=? ∴t 2=T 2-273.15=17.5℃
已知d 2=7.6g/kg ，t 2=17.5℃在i-d 图上可查出i 2=34.5kj/kg ，Φ2=53%
若加入10kg/h 的水汽，同理可求出d 3=13.6g/kg ，t 3=17.6℃，则在i-d 图上可知空气状态3在雾区，空气中多余的水蒸气会凝结成小水滴悬浮在空气中形成雾状。
44 解：①在i-d 图上可知：喷雾前空气状态i 1=85kj/kg ，d 1=19.3g/kg
喷雾后空气状态i 2=57kj/kg ，d 2=14g/kg
)16(1868.41200)5785(10000)
()(21-??=-?-=-shz shc shz sh t t t WC i i L ρ
?t shz =71.7℃
②在i-d 图上可知：喷雾前空气状态i 3=18.5kj/kg ，d 3=3.4g/kg
喷雾后空气状态i 4=39.19kj/kg ，d 4=9.35g/kg
同理可知：t shz =41.2℃
45 解：在i-d 图上可以看出此过程是增湿增焓过程，则可通过喷热蒸汽处 理。若不进行处理，房间里的热量和湿度都达不到工作要求。
46 解：在i-d 图上可知i 1=45kj/kg,d 1=9g/kg ，t 2=t 1-Δt=22-8=14℃。由题意知Q=G （i 1-i 2）①；Q=G （i 1-i 2）②；1000
2500)100084.101.1(222d t d i ++=③ 由①②③得G=5141.4kg ，i 2=36.9kj/kg ，d 2=8.9g/kg
47 解：采用喷雾设备或采用二次回风
48 解：①i=57kj/kg,d=12.8g/kg ，Φ=65%；②i=85kj/kg,d=22.8g/kg ，Φ=95%
49 解：在i-d 图上可知P q =2050Pa
kg g P B P d q q
/5.132050
965002050622622=-?=-=
则可在i-d 图上得出t=27℃，T=27+273.15=300.15K
kg m P B
T q /91.015
.3009650015.3002872873=-?=-=ν
50 解：（1）i=0.071t s 2+0.647t s +16.182
=0.071×182+0.647×18+16.182=50.832kj/kg
又1000
2500)100084.101.1(d t d i ++= kg
g d d d /7.111000250021)100084.101.1(832.50=??+??
+= （2）由附表1可知当t=21℃时，P q ，b =2480Pa
%5.63622,,=?-=???b
q b q P B P d （3）P q =φP q ，b =0.635×2480=1574Pa
由于露点温度下的饱和水汽压力与原来t=21℃、Φ=63.5%的空气中的水蒸气分压力相同，查附表可知，当P q ，b =1574Pa 时，对应的温度为13.8℃,即露点温度为13.8℃。 51 解：（1）由附表1可知当t=32℃时，P q ，b ’=4743Pa 。
在i-d 图上可知P q ’=2050Pa
∴Pa t t t P P P P s
s q b q q 6.41612344.11570)2332)(2050101325(474344.11570)
)(('',=?----=----= 3/6.2915
.273326.416117.217.2m kg T P q q =+?==γ （2）已知t s =23℃，由i=0.071t s 2+0.647t s +16.182①；
10002500)100084
.101.1(d t d i ++=② 由式①②可得d=14.2g/kg
（3） %8.47622,,=?-=???b
q b q P B P d （4）P q =φP q ，b =0.478×4743=2267.15Pa
由于露点温度下的饱和水汽压力与原来t=32℃、Φ=47.8%的空气中的水蒸气分压力相同，查附表可知，当P q ，b =2267.15Pa 时，对应的温度为19.6℃,即露点温度为19.6℃。 52 解：在i-d 图上可得出当d=10g/kg 时，t l =14℃，即冷却器的表面温度应在14℃以下。 53 解：由题意知使导管上不会产生凝结水，空气的露点温度最高为10℃，则已知t l =10℃，t=21℃，可在i-d 图上查出其对应的最大相对湿度是20%。
54 解：
55 解：由i-d 图上可知：新风空气状态：i 1=86kj/kg,d 1=20.8g/kg
回风空气状态：i 2=48kj/kg,d 2=10g/kg
kg kj G G i G i G i /75.521400
200481400862002122110=+?+?=++= kg g G G d G d G d /35.1114002001014008.202002122110=+?+?=++=
100035.112500)100035.1184.101.1(75.5210002500)100084
.101.1(00
000?+??+=++=t d t d i ?t 0=23.64℃
56 解：由i-d 图上可知：i 1=50kj/kg,d 1=10.2g/kg ；i 2=38kj/kg,d 2=9.5g/kg 。
G 1i 1+G 2i 2=（G 1+G 2)i 3①；G 1d 1+G 2d 2=（G 1+G 2)d 3②；
1000
2500)100084.101.1(3333d t d i ++=③； G 1+G 2=11000④。 由①②③④得G 1=6563kg ，G 2=4437kg
57 解：由i-d 图上可知：i 1=42.3kj/kg,d 1=8.7g/kg
由空气所吸收的总热量和总湿量得知其热湿比ε为:
kg kj W Q /62822
360049.3=?==ε 根据此值，在图的热湿比标尺上找出相应的ε线。然后过1点作该线的平行线，即空气状态的变化线。此线与t 2=32℃等温线的交点2，就是空气终了状态点（见图）。由图可知，i 2=62.9kj/kg,d 2=12g/kg ，φ2=40%。
58 解：首先在i-d 图上找出t=30℃、Φ=60%的交点1.从1点引等d 线向上，分别与含湿量d 坐标线及P q 分压力交换线相交于2和3点。因此便可从图上直接查得
i 1=71kj/kg,d 1=16g/kg ，P q =2530Pa 。
59 解：已知t 1=30℃，Φ1=70%在i-d 图上1点查得i 1=78.3kj/kg,d 1=18.8g/kg 。通过点1，使空气沿等d 线与Φ=100%的饱和湿度线相交于点1’，并沿饱和湿度线向左下方移动至温度等于10℃的点2，由此得到经降湿机除湿后的空气状态i 2=29kj/kg ，d 2=7.6g/kg 。通过点2使空气沿等d 线加热与t 3=20℃的等温线交于点3，并查得d 3=d 2=7.6g/kg ，i 3=39kj/kg 。
则含1kg 干空气的湿空气在降湿机中除掉的水分：
Δd=d1-d2=18.8-7.6=11.2g/kg
由点3查得处理后空气的相对湿度φ3=52%
60 解：由附表1可查得当t 1=26℃时P q ，b =3353Pa ，
则湿空气中水蒸气分压力P q =φP q ，b =0.6×3353=2012Pa
kg m P B T
R q g /864.02012
101300)2615.273(2873=-+?=-=ν 干空气的质量kg V m g 11.1736864
.01500===ν P 绝对=B+P 表=（1.031+0.948）×105=1.961×105Pa
由附表4查得干饱和蒸汽的焓值i q =2706kj/kg,根据t 1=26℃，Φ1=60%在i-d 图上确定空气状态1，查得i 1=58.4kj/kg,d 1=12.6g/kg 。
由热平衡方程式G g i 1+G q i q =G g i 2得知：
kg kj G i G i i g q
q /63.6411
.1736270644.5812=?+=+=
同理，由湿平衡方程式G g d 1+G q =G g d 2得知：
kg g G G d d g
q /9.1411
.173640006.1212=+=+= 根据i 2=64.63kj/kg ，d 2=14.9g/kg 在i-d 图上确定空气状态
2，查得t 2≈26℃，Φ2=71%。 61 解：000875.0)3.075.665(00001.0)75.665(00001.0=+
=+=υA 由附表1可查得当t g =25℃时P g ，b =3160Pa ；当t s =20℃时P s ，b =2331Pa
%7.59%1003160
101300)2025(000875.02331%100)(,,=??-?-=?--=
b g s g b s P B t t A P ? 同理可得当υ=0.2m/s 时，A=0.000988，Φ=58%；当υ=0.1m/s 时，A=0.001325，Φ=52%。 62 解：在i-d 图上由t s =15℃的等温线与Φ=100%的饱和湿度线交的状态点1。沿点1的等焓线向上与t g =20℃的等温线交的状态2点，该点即为所测空气的状态点，由图查得i 2=41.7kj/kg ，d 2=8.5g/kg ，Φ2=58.5%。
63 解：在i-d 图上由t l =17℃的等温线与Φ=100%的饱和湿度线交的状态点1。沿点1的等d 线向上与t=23℃的等温线交的状态2点，该点即为所测空气的状态点，由图查得Φ2=68.5%。
64 解：（1）70.6 15.1 23.6 4840 2420
（2）41 31.8 21.5 4634 1900
（3）48 7 27 4074 1100
（4）76.5 35 25 5666.7 2550
（5）12.5 35 23 5714 2000
（6）57.5 12.5 63 20 3174.6
（7）58 14.7 100 20 2350
（8）76 18.7 30 4228.6 2960
（9）58 13.6 77.5 2787.1 2160
65 解：已知t 1=30℃，Φ1=60%；t 2=20℃，Φ2=95%，在i-d 图上可知：i 1=71kj/kg,d 1=16g/kg ；i 2=56kj/kg,d 2=14g/kg 。
Δi=i 2-i 1 =56-71=-15kj/kg ；Δd=d 2-d 1 =14-16=-2g/kg
kg kj d i /750010002
151000=?--=???=ε 66 解：已知t=23℃，Φ=60%在i-d 图上可查出t l =15℃，屋顶的内表面温度为10℃，小于空气的露点温度，所以屋顶内表面能出现凝露现象。
67 解：已知室外空气t 1=3℃，Φ1=50%，室内空气t 2=23℃，Φ2=60%在i-d 图上可查出i 1=9kj/kg,d 1=2.3g/kg ；i 2=50kj/kg,d 2=10.4g/kg 。状态3表示混合后的气体。 则kg kj G G i G i G i /8.418000
2000508000920002122113=+?+?=++= kg g G G d G d G d /78.8800020004.1080003.220002122113=+?+?=++=
已知i 3=41.8kj/kg,d 3=8.78g/kg 在i-d 图上可查出t 3=19.3℃，Φ3=62.5%。
68 解：（1）已知t 1=5℃，Φ1=75%，可在i-d 图上可查出i 1=15kj/kg,d 1=4g/kg 。
由题意知此处理过程是经过加热器加热，是等湿加热，即d 1=d 2=4g/kg 。
已知t 2=25℃,d 2=4g/kg ，可在i-d 图上可查出i 2=35kj/kg 。
m q +m g =m=ρv ①；1000?=
g q m m d ②。由式①②可得出m g =143426.3kg Q=m g (i 2-i 1 )=143426.3×（35-15）=2868526kj
（2）P 绝对=B+P 表=（1.031+0.981）×105=2.012×105Pa
由题意知P q =P q ，b =2.012×105Pa ，由附表4知i 3=2706.3kj/kg
kg i i Q W 85.106515
3.2706286852613=-=-= 69 解：已知t 1=12℃，d 1=6g/kg ，可在i-d 图上可查出i 1=27.5kj/kg,Φ1=69.5%； 已知t 2=25℃,Φ2=70%,可在i-d 图上可查出i 2=61kj/kg,d 2=14g/kg ；
已知t 4=35℃,Φ4=30%,可在i-d 图上可查出i 4=63kj/kg,d 4=10.6g/kg 。
（1）由题意知d 3=d 4=10.6g/kg
kg G G G d G G d G d G 4.10826.10)800(146800)(2223
212211=??+=?+?+=+ kg kj G G i G i G i /8.464
.1082800614.10825.278002122113=+?+?=++=
1000
6.102500)10006.1084.101.1(8.4610002500)100084
.101.1(33
333+??+=?++=t d t d i ? t 3=19.7℃
（2）Q=（G1+G2)(i4-i3）=（800+1082.4）×（63-46.8）=30494.88kj （3）图
70 解：（1）63%；（2）59%
71 解：由附表1查出当t g =25℃时P g ，b =3160Pa ；当t s =21℃时P s ，b =2480Pa
000785.0)5
.075.665(00001.0)75
.665(00001.0=+?=+=υA %6.683160
99300)2125(000785.02480)(,,=?-?-=--=b g s g b s P B
t t A P ? 3,/78.1515.273253160686.017.217.2m g T P b
g =+??
==?γ kg g P B P d b g b
g /02.143160
993003160686.0622622,,=-??=-=? 在i-d 图上可知当d=14.02g/kg 时，t l =19.5℃。
72 解：已知t g =30℃，t s =24℃在i-d 图上可查出Φ1=56%，d 1=14.7g/kg ，i 1=68kj/kg 。 kg kj i i i Q L /75212=?-=ρ；kg g d d d W L /03.16100021
2=??-=ρ 已知i 2=75kj/kg,d 2=16.03g/kg 在i-d 图上可查出t 2=33.5℃，Φ2=48.7%。
第三章车间冷（热）、湿负荷的计算
一填空题
1、吸热阶段导热阶段散热阶段
2、小好 0.23
3、大大
4、小于或等于
5、方向附加风力附加外门开启附加高度附加围护结构基本热损失的百分率
6、各围护结构的基本热损失相应的附加热损失
7、外墙或屋面逐时传热形成的冷负荷外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷
8、工艺设备散热照明散热人体散热
9、传导对流辐射汗液蒸发显热潜热
二名词解释
1、热负荷：当车间的热量或湿量不足时，就要补充其不足的热量或湿量，这种补充量就称为热负荷或湿负荷。
2、冷负荷：当车间有多余的热量或湿量时，则要及时的排除多余的热量或湿量，这种排出量就称为冷负荷或湿负荷。
3、基本热损失：为了简化工程计算，常假设传热是在某一稳定温度场的情况下进行，这种由温度差而产生的围护结构的热损失，称为基本热损失。
4、附加热损失：在基本热损失的基础上，再考虑其它因素的影响而加以修正，其修正部分称为附加热损失。
5、导热系数λ：导热系数λ是材料导热性能的一个物理指标，它在数值上等于当材料层1m 厚度内的温度差为1℃时，在1h内通过1m2表面积的传导热量值。
6、传热系数K：传热系数K是当围护结构两侧的温度差为1℃时，1h通过1m2围护结构表面积传递的热量，因此它表示围护结构允许通过热量的能力。
7、热阻R：热阻R是表示热量传递通过围护结构时遇到的阻力。热阻越大，表示在同样的温度差和传热面积的条件下单位时间内通过围护结构的热量就越少。
8、最大传热系数K max：当围护结构内表面τn=t l+1时，所算出的传热系数称为允许最大传热系数K max。
9、不稳定传热：在计算冬季围护结构的热损失和夏季围护结构的冷负荷室外气温和太阳辐射强度周期性变化，室外的风速和风向等因素也在变化，这样使围护结构所传递的热量也起着周期性的变化。这种随时间而变化的传热过程称为不稳定传热。