干空气热物理性质 Prepared on 22 November 2020
附表2 干空气的热物理性质（P＝×105Pa=760mmHg）
空气物理性质 空气的组成： 成分 氮氧氩二氧化碳其他 体积（%）78.09 20.95 0.93 0.03 0.078 重量（%）75.53 23.14 1.28 0.05 0.075 空气的密度： 空气具有一定的质量，质量常用密度来表示。密度是单位体积内空气的质量，用ρ表示。ρ=M/V 式中M、V分别为气体的质量与体积。 空气的粘度： 空气质点相对运动时产生阻力的性质。空气粘度的变化只受温度变化的影响，而压力变化 对其影响甚微，可忽略不记。 空气的运动粘度与温度的关系： t(oC) 0 5 10 20 30 40 60 80 100 v(m2s-1) 0.136 0.142 0.147 0.157 0.166 0.176 0.196 0.21 0.238 (10-4) 空气的压缩性与膨胀性： 当气体的压力变化时体积随之改变的性质称为气体的压缩性；气体因温度变化体积随之改变的性质称为气体的膨胀性。空气的压缩性和膨胀性都远大于液体的压缩性和膨胀性。气体的 体积随温度和压力的变化规律服从气体状态方程。 mym2005-09-29 09:54 气动控制系统设计计算 气动控制系统的设计步骤 气动控制系统是由电气信号处理部分和气压功率输出部分所组成的闭环控制系统。通常，气动控制系统的设计步骤为： 1）明确气动控制系统的设计要求； 2）确定控制方案，拟定控制系统原理图； 3）确定气压控制系统动力元件参数，选择反馈元件； 4）计算控制系统的动态参数，设计校正装置并选择元件。
mym2005-09-29 09:54 气动比例、伺服控制 气动比例伺服控制系统是由电气信号处理部分和气动功率输出部分所组成的闭环控制系统。 气动比例、伺服控制系统与液压比例、伺服控制系统比较有如下特点： 1）能源产生和能量储存简单。 2）体积小、重量轻。 3）温度变化对气动比例、伺服机构的工作性能影响很小。 4）气动系统比较安全，不易发生火灾，并且不会造成环境污染。 5）由于气体的可压缩性，气动系统的响应速度低，在工作压力和负载大小相同时，液压系统的响应速度约为气动系统的50倍。同时，液压系统的刚度约为相当的气动系统的400倍。6）由于气动系统没有泵控系统，只有阀控系统，阀控系统的效率较低。阀控液压系统和气动伺服系统的总效率分别为60%和30%左右。 7）由于气体的粘度很小，润滑性能不好。在同样加工精度情况下，气动部件的漏气和运动副之间的干摩擦相对较大，负载易出现爬行现象。 综合分析，气动控制系统适用于输出功率不大（气动控制系统的极限功率约为4kW），动态性能要求不高，工作环境比较恶劣的高温或低温，并对防火有较高要求的场合。
第2章 创造满足人类生产、空气环境的主体又是通风工程的处理对象，2.1 湿空气的物理性质 2.1.1 空气的组成 通风工程的媒介是空气，（N 2）、氧（O 2）、氩（Ar ）、二氧化碳（CO 2体；多数成分如氮（N 2）、氧（O 2）、氩（Ar 定，少数成分如二氧化碳（CO 2）组成。目前推荐的干空气标准成分见表2-1和图表2-1 注：该表中气体成分随时间和场所的不同，有较大变化； *氡有放射能，由Rn 220和Ｒn 222两种同位素构成，因为同位素混合物的原子量变化，所以不作规定。（Rn 220半衰期54s ，Ｒn 222半衰期3.83日）
2.1.2 湿空气的物理性质 通风空调的空气成分与人们平时所说的“空气”实际是干空气加水蒸汽的混合物，即湿空气。 在湿空气中水蒸汽的含量虽少，但其变化却对空气环境的干燥和潮湿程度产生重要影响，且使湿空气的物理性质随之改变[4]。因此研究湿空气中水蒸汽含量的调节在通风空调中占有重要地位。 地球表面的湿空气中，尚有悬浮尘埃、烟雾、微生物及化学排放物等，由于这些物质并不影响湿空气的热力学特性，因此本章不涉及这些内容。 1、压力 空气分子永不停息、无规则的热运动对容器壁面产生的压强，习惯叫做空气的绝对静压，是气体状态的基本参量之一。海平面的标准大气压为101325Pa 。压力的单位有Pa 、mbar 等，大气压力各单位之间的换算见表2-2。 大气压力随海拔高度而变化，可由以下经验公式计算： 2559.550)105577.21(H P P ??-=-，Pa （2-1） 式中 P 0——海平面大气压力，Pa ； H ——海拔高度，m 。 当海平面P 0=101325Pa 时，可作出海拔高度和大气压力变化关系的曲线，大气压力随海拔高度的变化如图2-2所示。大气压力值一般在士5%范围内波动。 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 405060708090100110 大气压 P /k P a 海拔高度 /km 图2-2 大气压与海拔高度的关系 湿空气各组分气体的分压力遵循道尔顿定律。即： i P P ∑= （2-2） 对于理想气体遵循的状态方程为： mRT PV = 或 RT P =υ （2-3）
空气的物理性质 ．温度 温度是描述空气冷热程度的物理量，主要有三种标定方法：摄氏温标、华氏温标和绝对温标（又称热力学温标或开氏温标）。 2．压力 空气的压力就是当地的大气压，用符号p表示。常用单位有国际单位帕（Pa）；工程单位kfg/cm2；液柱高单位毫米汞柱高和毫米水柱高。 3．湿度 空气湿度是指空气中含水蒸气量的多少，有以下几种表示方法： （1）绝对湿度。即每平方米空气中含有水蒸气的质量，用符号γZ表示,单位为kg/m3。如果在某一温度下，空气中水蒸气的含量达到了最大值，此时的绝对湿度称为饱和空气的绝对湿度，用γB表示。 （2）相对湿度。为了能准确说明空气中的干湿程度，在空调中采用了相对湿度这个参数，它是空气的绝对湿度γZ与同温度下饱和空气的绝对湿度γB的比值，用符号φ表示。4．比焓 空气的焓值是指空气中含有的总热量，通常以干空气的单位质量为基准，称作比焓，工程上简称焓。因此，空气的比焓是指1kg干空气的焓和与它相对应的水蒸气的焓的总和，用符号h表示，单位是kj/kg。 5．密度和比容 空气的密度是指每立方米空气中干空气的质量与水蒸气的质量之和，用ρ表示，单位为kg/m3。 空气的比容是指单位质量的空气所占有的容积，用符号ν表示，单位为m3/kg。因此空气的密度与比容互为倒数关系。 湿空气是水蒸汽和干空气的混合物。完全不含水蒸汽的空气称为干空气，干空气本身是氮、氧及少量其它气体的混合物，其成分比较稳定。大气中的空气或多或少都含有水蒸汽，因此人们在日常生活及工程上遇到的都是湿空气。随地理位置、季节、气候等条件影响，大气成分有些变动。通常认为干空气各组分的标准容积分数如下表： 在某些过程如干燥、空气调节等问题中，空气中的水蒸汽起着特殊作用，所以我们必须研究气体和蒸汽的混合物的热力性质，特别是干空气和水蒸汽的混合物—湿空气的热力性质。
物性参数： 物性参数主要是材料在制工方面能否达到要求的数据。不同材料有不同的物性参数。比如尼龙，就有很多数据要求，有冲击强度，拉伸强度，融溶指数等等。 传热学中的参数： 工程热力学研究的对象是热能转化成机械能的规律和方法，以及提高转化效率的途径。热力学第一定律说明了能量在传递和转化时的数量关系，即某一物体失去的热量必然等于另一物体所得到的热量。热力学第二定律是研究能量传递和转移过程进行的方向、条件和深度等规律问题，其中最根本的是关于方向的问题。热不可能自发地、不付代价地、从低温物体传至高温物体。 1. 导热：也称热传导，是指物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现象。例如，物体内部热量从温度较高的部分传递到温度较低的部分，以及温度较高的物体把热量传递给与之接触的温度较低的另一物体都是导热现象。 2. 热对流：简称对流，是指流体内部各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混而引起的热量传递现象。热对流现象仅能发生在流体内部，而且必然伴随有导热现象。 3. 热辐射：物体通过电磁波来传递能量的方式称为辐射。物体会因各种原因发出辐射能，其中因热的原因而发出辐射能的现象称为
热辐射。（由物体表面直接向外界发射可见和不可见射线，在空间传递能量的现象称为热辐射。它是一种非接触传递能量的方式。） 4. 温度：是指物体冷热的程度。是指物质微观粒子（分子、电子等）热运动激烈程度的衡量。 5. 导热系数λ（导热率）：它表示物质导热能力的大小。由实验取得。单位：W/m.℃ 6. 换热系数α(放热系数、给热系数)：表示当流体与壁面间的温差为1℃时，在单位时间内，通过单位面积的热量。放热系数的大小反映出对流换热过程的强烈程度。单位：W/m2.℃，但是与导热系数不同，它不是物性参数。 7. 传热系数k：传热温差为1℃时，在单位时间内，通过单位面积的热量。它反映传热过程的强烈程度。单位：W/m2.℃ 8. 导温系数α（热扩散率）：表示物体中热扩散的快慢程度。是材料传播温度变化能力大小的指标。α=λ/ρc 由实验取得。单位：m2/s 9. 热阻Rt：热转移过程中的阻力称为热阻。Rt=△t/Q 10. 比热c：物体温度升高1度所需的热量叫热容，单位物量的物体温度升高1度所需的热量叫比热容，简称比热。根据计量物量的单位不同，有质量比热、容积比热、摩尔比热之分。质量比热单位：kJ/kg.℃；容积比热单位：kJ/m3.℃；摩尔比热单位：kJ/mol.℃。定压比热用cp表示；定容比热用cv表示。
中冷器热侧增压空气比热的计算方法 1 空气比热的定义与分类： 所谓比热容就是在加热或冷却过程中使单位物量的物质温度升高或降低1K 或1℃时所吸收或放出的热量。定义式为： dT q dT q c t δ= =→?0lim 比热容是物质的物性参数，它的单位取决于物量单位。国际单位制中，热量的单位用焦耳（J ），而物量的单位可以采用质量（kg ）、标准体积（标准m 3）或者摩尔（mol ），因此由不同单位的比热容。 质量比热容：)(K kg J c ?，表示1千克质量的工质温度升高或 降低1K 或1℃时所吸收或放出的热量。 体积比热容：)3K m J c ?' ，表示1标准m 3质量的工质温度升 高或降低1K 或1℃时所吸收或放出的热量。 摩尔比热容：)/(K mol J C m ? ，表示1摩尔质量的工质温 度升高或降低1K 或1℃时所吸收或放出的热量。 由于1摩尔的质量为M 千克，体积为22.414 标准立方米，所以三种比热容存在着下述换算关系 c c M C m '=?=022414.0 经验表明，同一种气体在不同温度的条件下，例如在保持体积不变或压力不变的条件下加热或放热，同样温度变化1度所需要的热量是不同的，因此，比热容的数值与加热（或放热）过程的性质有关。工程中最常遇到的是气体在压力不变或体积不变的条件下加热或放热，这时相应的比热容分别称为比定压热容和比定容热容，并分别在
比热容符号下方标以p 和V 来区别。 比定压(质量) 热容：)()( K kg J dT q c p p ?=δ 比定容(质量) 热容：))(K kg J dT q c v v ?=δ 2 中冷器热侧空气环境分析： 比热容随状态而变化，对于实际气体来说它是温度和压力的函数，而对于理想气体（理想气体概念见附录一）来说，比热容与压力无关，只随着温度而变化，即c=f （t ）。一般来说，气体的比热容随温度的升高而增大。 由于中冷器工作时内部情况复杂多变，其中部分参数不能精确测得，在中冷器实验操作中为了更方便简洁的分析热侧情况，将热侧空气视为理想气体，由于理想气体的比热容只与温度有关，所以在计算的过程中采用比定压热容。 3 中冷器热侧空气比热的计算方法： 根据实验情况采用比定压热容，又因为热空气被视为理想气体，所以比定压热容只与温度有关，其计算式为： T 10)-01705310(7.1890103 T 7)-1099320622(-3.438157 T 34415866850.000170224399021.00817550C 32P ?+??+?+=h （a ） 此公式是利用干空气的物理性质表（见附录二）反推而得，使用范围0－500℃。 当热侧空气不能被视为理想气体时，比热是温度和压力的函数，这时将不能再用式（a ）计算空气比热（实际气体的比热计算方法见附录三）。
空气比热容温度对照表 物理是很多同学都不太喜欢的学科，知识难学、难理解，题难做、难拿分！ 但是还是有很多同学把物理学的很好，成绩也很好。这说明物理并没有想象中那么难，只是需要同学们付出更多努力和时间，去攻克它。 要学好物理，首先要攻克的就是基础知识部分，因为基础知识掌握牢固了，才能更好的解答题目。 昨天给大家汇总了内能的重点及难点，今天给大家汇总的是比热容的知识点，请大家认真复习，最好自己也能梳理一遍这些知识点。 1、比热容的概念：单位质量的某种物质，温度升高（降低）1℃所吸收（放出）的热量叫做这种物质的比热容。符号为：c 2、比热容的单位：符在物理学中，比热容的单位是焦耳每千克摄氏度，符号是J／（kg·℃）。
水的比热容是4.2×103J／（kg·℃）。它的物理意义是1千克水，温度升高1℃，吸收的热量是4.2×103焦耳。 3、应用比热容解释有关现象：Q吸＝cm（t－t0），Q放＝cm（t0－t），其中Q为热量，单位是J；c是比热容，单位是J／（kg·℃）；m为物体质量，单位为kg；t0为物体初温，t为物体末温，单位是℃ 4、从比热容表中可知，水的比热容很大。水和干泥土相比，在同样受热的情况下，吸收同样多的热量，水的温度升高很少，而干泥土的温度升高较多。因此，同在阳光照射下，内陆地区夏季炎热，而冬季寒冷。形成了一年四季温差大，一日之中昼夜温差大的大陆性气候。沿海地区四季温差小、昼夜温差也小。 正因为水的比热容大，在生活中往往用热水取暖，室温比较稳定。有些机器工作时变热，也多用水来冷却。 常见考法： 比热容这部分知识在北京市近几年中考试卷中考查的主要内容有：比热容的概念和物体吸放热的计算。主要以选择题和计算题形式出现。以计算题的形式出现的频率较高，以下面几道题为例。 误区提醒： 1、比热容表示的是质量相同的不同物质升高相同的温度，吸收的热量是不同的这一特性。
干空气的物理性质 温度t/℃密度ρ/kg·m-3 比定压热容cp/kJ·kg-1·K-1 导热系数λ/10-2W·m-1·K-1 粘度μ/10-5Pa·s 普兰德数Pr -50 1.584 1.013 2.035 1.46 0.728 -40 1.515 1.013 2.117 1.52 0.728 -30 1.453 1.013 2.198 1.57 0.723 -20 1.395 1.009 2.279 1.62 0.716 -10 1.342 1.009 2.360 1.67 0.712 0 1.293 1.009 2.442 1.72 0.707 10 1.247 1.009 2.512 1.76 0.705 20 1.205 1.013 2.593 1.81 0.703 30 1.165 1.013 2.675 1.86 0.701 40 1.128 1.013 2.756 1.91 0.699 50 1.093 1.017 2.826 1.96 0.698 60 1.060 1.017 2.896 2.01 0.696 70 1.029 1.017 2.966 2.06 0.694 80 1.000 1.022 3.047 2.11 0.692 90 0.972 1.022 3.128 2.15 0.690 100 0.946 1.022 3.210 2.19 0.688 120 0.898 1.026 3.338 2.28 0.686 140 0.854 1.026 3.489 2.37 0.684 160 0.815 1.026 3.640 2.45 0.682
干空气的物理性质 温度t/℃\x09密度ρ/kg·m-3 比定压热容cp/kJ·kg-1·K-1\x09导热系数λ/10-2W·m-1·K-1\x09 粘度μ/10-5Pa·s\x09普兰德数Pr 质量的物质，在温度升高时，所吸收的热量与该物质的质量和升高的温度乘积之比，称做这种物质的比热容(比热)，用符号c表示。其国际单位制中的单位是焦耳每千克开尔文或焦耳每千克每摄氏度。 J是指焦耳，K是指热力学温标，即令1千克的物质的温度上升（或下降）1开尔文所需的能量。 根据此定理，便可得出以下公式：Q为吸收（或放出）的热量；m 是物体的质量，ΔT是吸热（或放热）后温度的变化量，初中的教材里把ΔT写成Δt，其实这是不规范的（我们生活中常用℃作为温度的单位，很少用K，而且ΔT=Δt，因此中学阶段都用Δt，但国际或更高等的科学领域仍用ΔT）。 物质的比热容与所进行的过程有关。 在工程应用上常用的有定压比热容Cp、定容比热容Cv和饱和状态比热容三种。 定压比热容Cp：是单位质量的物质在压力不变的条件下，温度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的能量。 定容比热容Cv：是单位质量的物质在容积（体积）不变的条件下，温度升高或下降1℃或1K吸收或放出的能量。
饱和状态比热容：是单位质量的物质在某饱和状态时，温度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的热量。 比热容是指没有相变化和化学变化时，一定量均相物质温度升高1K所需的热量。 利用比热容的概念可以类推出表示1mol物质升高1K所需的热量的摩尔热容。与比热相关的热量计算公式：Q=cmΔT 即Q吸（放）=cm(T初-T末）其中c为比热，m为质量，Q为能量热量。吸热时为Q=cmΔT升（用实际升高温度减物体初
课题 1空气（第二课时） 一、教学目标 知识与技能 1、知道物理性质的概念，了解氧气，氮气、稀有气体的物理性质和用途 2、初步了解空气污染的危害，知道空气是一种宝贵的自然资源 过程与方法 阅读资料，观察图示，分析讨论，知道空气的重要性，养成环保意识 情感、态度与价值观 1、知道空气是一种宝贵的自然资源 2、养成关注环境，热爱自然的情感 二、教学重点、难点 1、物理性质的概念 2、了解空气污染的危害，养成关注环境，热爱自然的情感 三、教学准备 准备有关空气污染的资料 四、教学过程 教师活动学生活动设计意图[复习提问 ] 1、空气的成分口答复习巩固 2、课本 P25 讨论题讨论引入新课[归纳小结] 1、氮气不能支持燃烧 2、氮气不溶于水知道氮气的性质通过讨论引出物理性质的概念 3、氮气是无色、无味的气体 [讲解 ]一、物理性质知道物理性质一般指颜色、状 态、气味、熔点、沸点、硬度、培养学生分析归纳
[提问 ]氮气有哪些物理性质 [ 过渡 ] 空气中除了氮气还有其他成分，他们各有用途 二、空气是一种宝贵的自然资源 1、氧气 教师活动密度以及是否溶于水等能力 [口答 ]无色、无味的气体，不易 溶于水 阅读教材，观察图示，小结口答 提高学生阅读能力用途： 1、潜水、医疗 2、炼钢、气焊 3、化工生产 4、宇宙航行 学生活动设计意图 用途 2、氮气 3、稀有气体1、化工原料（硝酸、化肥） 2、保护气（焊接金属、充入灯 泡、食品防腐） 3、医疗、麻醉 4、超导材料 性质 无色、无味、性质不活泼 1、保护气（焊接金属、充灯泡） 2、各种用途的电光源 3、激光技术 4、制造低温环境（氦） 5、医疗麻醉（氙） 使学生了解空气的 用途，知道空气是 一种宝贵的自然资 源，培养学生关注 环境，热爱自然的 情感。
气体在不同的状态过程中，温度变化相同，所吸收（放出）的热量是不同的。在等压过程中，一摩尔气体温度升高（降低）1k时，所吸收（放出）的热量称为定压摩尔热容量，以Cp表示；在等容过程中，一摩尔气体温度升高（降低）1k 时所吸收（放出）的热量称为定容摩尔热容量以Cv表示。因此可以定义＝，我们称之为比热容比，当将空气视为理想气体时＝1.40 湿比热容 以单位千克绝干气体为基准，将（1+H）kg湿空气温度升高或降低1oC所需要吸收或放出的热量，称为湿空气的比热容，简称湿比热容，用cH表示，单位为kJ/(kg 干空气.K) cH=ca+cvH (12-9) 式中，ca—干空气的比热容，kJ/(kg.K); cv—水汽的比热容，kJ/(kg.K). 在常用的温度范围内，ca≈ 1.01kJ(kgK),cv≈ 1.88kJ(kgK),将这些数据代入式（12—9），得 CH=1.01+1.88H（12—10） 上式表明，湿比热容只是温度的函数 空气的密度大小与气温等因素有关，我们一般采用的空气密度是指在标准状态下，密度为1.29千克每立方米， 空气的压力大小与大气压与受力面有关，我估计楼主问的是空气的压强吧？在标准状态下，大气压强76CM汞柱高！你也可以换算成其它单位。 空气的浓度这个概念一般很少采用，严格意义上可以理解为每立方米空气的质量，这与空气密度是一个概念。在气象上，空气有湿度一说，那是指空气中的含水量，湿度越大，说明空气中的水份越高。
自下而上来看，为对流层，平流层，中间层，暖层，散逸层． 自地球表面向上，随高度的增加空气愈来愈稀薄。大气的上界可延伸到2000～3000公里的高度。在垂直方向上，大气的物理性质有明显的差异。根据气温的垂直分布、大气扰动程度、电离现象等特征，一般将大气分为五层。 对流层对流层是大气的最下层。它的高度因纬度和季节而异。就纬度而言，低纬度平均为17～18公里；中纬度平均为10～12公里；高纬度仅8～9公里。平流层自对流层顶向上55公里高度，为平流层。 中间层从平流层顶到85公里高度为中间层。 暖层从中间层顶到800公里高度为暖层。暖层又称为电离层． 散逸层暖层顶以上，称散逸层。它是大气的最外一层，也是大气层和星际空间的过渡层，但无明显的边界线。 ．．后三者也被称为高层大气． 海拔高度与大气密度和温度间的换算关系! 时间：2009-6-3 8:30:56作者：不详来源：不详 页面功能【我来说两句】【字体：大中小】【打印此文】【关闭】 1、根据大气压力和空气密度计算公式，以及空气湿度经验公式，可得出大气压、空气密度、湿度与海拔高度的关系。 注：标准状态下大气压力为1，相对空气密度为1，绝对湿度为11 g/m3。 从表中可以看出，海拔高度每升高1 000 m，相对大气压力大约降低12%，空气密度降低约10%，绝对湿度随海拔高度的升高而降低。 2、空气温度与海拔高度的关系 在无热源、无遮护的情况下，空气温度随海拔高度的增高而降低。一般研究所采集的温度与海拔高度的关系： 从表中可以看出：空气温度在一般情况下，海拔高度每升高1 000 m，最高温度会降低5 ℃，平均温度也会降低5 ℃
第8章 湿 空 气 本章基本要求 理解绝对湿度、相对湿度、含湿量、饱和度、湿空气密度、干球温度、湿球温度、露点温度和角系数等概念的定义式及物理意义。 熟练使用湿空气的焓湿图。 掌握湿空气的基本热力过程的计算和分析。 湿空气性质 一、湿空气成分及压力 湿空气=干空气+水蒸汽 v a p p p B +== 二、饱和空气与未饱和空气 未饱和空气=干空气+过热水蒸汽 饱和空气=干空气+饱和水蒸汽 注意：由未饱和空气到饱和空气的途径： 1．等压降温 2．等温加压 露点温度：维持水蒸汽含量不变，冷却使未饱和湿空气的温度降至水蒸汽的饱和状态，所对应的温度。 三、湿空气的分子量及气体常数 B p M r M r M v v v a a 95 .1097.28-=+= B p R v 378 .01287-= 结论：湿空气的气体常数随水蒸汽分压力的提高而增大
四、绝对湿度和相对湿度 绝对湿度：每立方米湿空气中所含水蒸汽的质量。 相对湿度：湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度的比值， s v ρρφ= 相对湿度反映湿空气中水蒸气含量接近饱和的程度。 思考：在某温度t 下，φ值小，表示空气如何，吸湿能力如何； φ 值大，示空气如何，吸湿能力如何。 相对湿度的范围：0<φ<1。 应用理想气体状态方程 ，相对湿度又可表示为 s v p p =φ 五、含温量(比湿度) 由于湿空气中只有干空气的质量不会随湿空气的温度和湿度而改变。定义： 含湿量(或称比湿度)：在含有1kg 干空气的湿空气中，所混有的水蒸气质量称为湿空气的)。 V v P B p d -=622 g/kg(a) 六、焓 定义：1kg 干空气的焓和水蒸汽的焓的总和 v a dh h h 001.0+= 代入：)85.12501(001.001.1t d t h ++= g/kg(a) 七、湿球温度 用湿纱布包裹温度计的水银头部，由于空气是未饱和空气，湿球纱布上的水分将蒸发，水分蒸发所需的热量来自两部分： 1．降低湿布上水分本身的温度而放出热量。
空气的主要物理参数 一、温度 温度是描述物体冷热状态的物理量。矿井表示气候条件的主要参数之一。热力学绝对温标的单位K，摄式温标 T=273.15+t 二、压力（压强） 空气的压力也称为空气的静压，用符号P表示。压强在矿井通风中习惯称为压力。它是空气分子热运动对器壁碰撞的宏观表现。 P=2/3n(1/2mv2) 矿井常用压强单位：Pa Mpa mmHg mmH20 mmbar bar atm 等。 换算关系：1 atm = 760 mmHg = 1013.25 mmbar = 101325 Pa (见P396) １mmbar = 100 Pa = 10.2 mmH20, １mmHg = 13.6mmH20 = 133.32 Pa 三、湿度 表示空气中所含水蒸汽量的多少或潮湿程度。 表示空气湿度的方法：绝对湿度、相对温度和含湿量三种。 １、绝对湿度 每立方米空气中所含水蒸汽的质量叫空气的绝对温度。其单位与密度单位相同（Kg/ m3），其值等于水蒸汽在其分压力与温度下的密度。 rv=Mv/V 饱和空气：在一定的温度和压力下，单位体积空气所能容纳水蒸汽量是有极限的，超过这一极限值，多余的水蒸汽就会凝结出来。这种含有极限值水蒸汽的湿空气叫饱和空气，这时水蒸气分压力叫饱和水蒸分压力，PS，其所含的水蒸汽量叫饱和湿度rs 。 ２、相对湿度 单位体积空气中实际含有的水蒸汽量（rV）与其同温度下的饱和水蒸汽含量（rS）之比称为空气的相对湿度 φ＝ rV／ rS 反映空气中所含水蒸汽量接近饱和的程度。 Φ愈小空气愈干爆，φ＝０为干空气； φ愈大空气愈潮湿，φ＝１为饱和空气。 温度下降，其相对湿度增大，冷却到φ=1时的温度称为露点 例如：甲地：t = 18 ℃， rV ＝0.0107 Kg/m3, 乙地：t = 30 ℃， rV ＝0.0154 Kg/m3 解：查附表当t为18 ℃， rs ＝0.0154 Kg/m3, , 当t为30 ℃， rs ＝0.03037 Kg/m3, ∴甲地：φ＝ rV／ rS＝0.7 ＝70 % 乙地：φ＝ rV／ rS＝0.51＝51 % 乙地的绝对湿度大于甲地，但甲地的相对湿度大于乙地，故乙地的空气吸湿能力强。 露点：将不饱和空气冷却时，随着温度逐渐下降，相对湿度逐渐增大，当达到100％时，此时的温度称为露点。 上例甲地、乙地的露点分别为多少？
第二节 空气的物理性质、气体状态方程及流动规律 一、空气的组成成份及空气的物理性质 1.空气的组成成份 大气中的空气主要是由氮、氧、氩、二氧化碳，水蒸气以及其它一些气体等若干种气体混合组成的。含有水蒸气的空气为湿空气。大气中的空气基本上都是湿空气。而把不含有水蒸气的空气称为干空气。在距地面20 km 以内，空气组成几乎相同。在基准状态（0℃，绝对压力为101325 Pa ，相对湿度为0）下地面附近的干空气的组成见表11－1。 空气中氮气所占比例最大，由于氮气的化学性质不活泼，具有稳定性，不会自燃， 所以空气作为工作介质可以用 在易燃、易爆场所。 2.空气的密度 单位体积空气的质量，称为空气的密度ρ（kg/m 3），其公式为 ρ ＝m / V （11－1） 式中 ρ — 空气密度； m — 空气的质量（kg ）； V — 空气的体积（m 3 ）。 气体密度与气体压力和温度有关，压力增加，密度增加，而温度上升，密度减少。在基准状态下，干空气的密度为 1.293 kg/m 3，在温度 t （℃）、压力（MPa ）下的干空气的密度 可用下式计算 （11－2） 式中 ρ0 — 基准状态下的干空气密度； p — 绝对压力（MPa ）； ρ — 干空气的密度； t — 温度（℃），其中（273＋t ）为绝对温度（K ）。 对于湿空气的密度可用下式计算 （11－3） 式中 ρ' — 湿空气的密度； p — 湿空气的全压力（MPa ）； φ — 空气的相对湿度（％）； p b — 温度为t ℃时饱和空气中水蒸气的分压力（MPa ）。 3.空气的粘性 空气在流动过程中产生的内摩擦阻力的性质叫做空气的粘性，用粘度表示其大小。空气的粘度受压力的影响很小，一般可忽略不计。随温度的升高，空气分子热运动加剧，因此，空气的粘度随温度的升高而略有增加。粘度随温度的变化关系见表11－2。 气体与液体和固体相比具有明显的压缩性和膨胀性。空气的体积较易随压力和温度的变化而变化。例如，对于大气压下的气体等温压缩，压力增大0.1 MPa ，体积减小一半。而将油的压力增大18 MPa ，其体积仅缩小1%。在压力不变、温度变化 1℃时，气体体积变化约1/273，而水的体积只改变1/20000，空气体积变化的能力是水的73倍。气体体积在外界作用下容易产生变化，气体的可压缩性导致气压传动系统刚度差，定位精度低。 气体体积随温度和压力的变化规律遵循气体状态方程。 5.空气的湿度
干空气物性特性参数 t ℃T K T K ρ Kg/m3 Cp KJ/Kg. ℃ 102λ W/m.℃ 106μ Pa.s Pr 0 273.15 1.293 1.005 2.44 17.2 0.707 1 274.15 1.2884 1.005 2.447 17.24 0.7068 2 275.15 1.2838 1.005 2.454 17.28 0.7066 3 276.15 1.2792 1.005 2.461 17.32 0.7064 4 277.1 5 1.274 6 1.005 2.468 17.36 0.7062 5 278.15 1.27 1.005 2.475 17.4 0.706 6 279.15 1.2654 1.005 2.482 17.44 0.7058 7 280.15 1.2608 1.005 2.489 17.48 0.7056 8 281.15 1.2562 1.005 2.496 17.52 0.7054 9 282.15 1.2516 1.005 2.503 17.56 0.7052 10 283.15 1.247 1.005 2.51 17.6 0.705 11 284.15 1.2428 1.005 2.518 17.65 0.7048 12 285.15 1.2386 1.005 2.526 17.7 0.7046 13 286.15 1.2344 1.005 2.534 17.75 0.7044 14 287.15 1.2302 1.005 2.542 17.8 0.7042 15 288.15 1.226 1.005 2.55 17.85 0.704 16 289.15 1.2218 1.005 2.558 17.9 0.7038 17 290.15 1.2176 1.005 2.566 17.95 0.7036 18 291.15 1.2134 1.005 2.574 18 0.7034 19 292.15 1.2092 1.005 2.582 18.05 0.7032 20 293.15 1.205 1.005 2.59 18.1 0.703 21 294.15 1.201 1.005 2.598 18.15 0.7028 22 295.15 1.197 1.005 2.606 18.2 0.7026 23 296.15 1.193 1.005 2.614 18.25 0.7024 24 297.15 1.189 1.005 2.622 18.3 0.7022 25 298.15 1.185 1.005 2.63 18.35 0.702 26 299.15 1.181 1.005 2.638 18.4 0.7018 27 300.15 1.177 1.005 2.646 18.45 0.7016 28 301.15 1.173 1.005 2.654 18.5 0.7014 29 302.15 1.169 1.005 2.662 18.55 0.7012 30 303.15 1.165 1.005 2.67 18.6 0.701 31 304.15 1.1613 1.005 2.679 18.65 0.7008 32 305.15 1.1576 1.005 2.688 18.7 0.7006 33 306.15 1.1539 1.005 2.697 18.75 0.7004 34 307.15 1.1502 1.005 2.706 18.8 0.7002 35 308.15 1.1465 1.005 2.715 18.85 0.7 36 309.15 1.1428 1.005 2.724 18.9 0.6998 37 310.15 1.1391 1.005 2.733 18.95 0.6996
教案 教材内容概述：空气是人人都离不开的物质，由于看不见，摸不着，学生只知其重要，却并不十分清楚空气到底是什么。本单元选择空气和氧气作为初中化学中学习具体物质知识的开端，不仅因为小学自然课中对空气和氧气的知识已有过介绍，如空气有体积、有质量、形成大气压、空气流动就形成风等，更重要的是因为它们在自然界分布极广、是自然界维持生态平衡的重要条件，是化工生产的廉价资源；它与人类的生活关系最为密切，是人类不可缺少的天然物质；还因为氧气是化学性质比较活泼的元素，它能与多种金属和非金属元素化合形成氧化物或含氧化合物。通过对它们的认识和了解，可以比较顺利地引导学生进入化学世界来探索物质的奥秘。 本单元教案目标：1.了解氧气的化学性质，氧气制取的实验操作。 2.认识化合反应和分解反应以及氧化反应。 3.学会对实验现象的观察与分析。 4.在学习化学的过程中，体验科学方法的奥妙。 课题1 空气 课题分析 本课题包含了三部分，即“空气是由什么组成的”“空气是一种宝贵的资源”“保护空气”。这三部分内容相互密切联系，并逐步深入。空气是由什么组成的(氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等)、空气是一种宝贵的资源(氧气、氮气、稀有气体的用途)、保护空气(污染与保护)。本课题教案是很容易引起学生学习兴趣的，可以说不存在什么教案难点。本课题主要研究空气的成分及空气污染的有关知识。小学自然课中学过有关空气的知识，学生有一定的知识基础。“从熟悉的事物入手”有利于培养学生的兴趣。把“空气”作为较系统地学习和研究化学的开始，有利于引导学生进入化学殿堂。 课时分配：1课时 整体设计 三维目标 1.知识与技能 (1)了解空气的主要成分； (2)了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途； (3)初步认识纯净物，混合物的概念； (4)了解空气污染给人类带来的危害，增强学生的环保意识。 2.过程与方法 (1)初步学习科学实验的方法，进行观察、记录并初步学习分析实验现象； (2)学习运用观察、实验、收集资料，从日常生活经验进行总结等方法获取信息； (3)运用分析、对比、归纳的方法对获取的信息进行整理。 3.情感、态度与价值观 (1)树立对待任何事物都必须有一个实事求是的科学态度； (2)保持对生活中化学现象的好奇心和求知欲，充分发展学习化学的兴趣； (3)逐步树立关注社会，热爱自然并为社会进步而学习化学的远大志向。 教案重点 1.空气的组成；