湿空气的性质及湿度图

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（六）湿空气的温度
1. 干球温度
用普通温度计直接测得的湿空气的温度称 为湿空气的干球温度，简称温度，以t表示。它 是湿空气的真实温度。
比热容： 由式（9-7）知湿空气的比热容只是湿度的函数，因此，湿空气 被加热后，其比热容不变，为1.058kJ／(kg绝干空气·℃)。 焓： I=(1.01+1.88×0.0256)×50+2490×0.0256=116.7kJ/kg绝干 空气[HJ] 由上计算可看出，湿空气被加热后虽然湿度没有变化，但相对 湿度降低了，所以在干燥操作中，总是先将空气加热后再送入干燥 器内，目的是降低相对湿度以提高吸湿能力。
焓是相对值，计算时必须规定基准温度和基准状态，一般规定 0℃的绝干空气及0℃的液态水的焓值均为零，对于温度为t，湿度 为H的湿空气，其焓值包括由0℃的水变为0℃的水蒸气所需的热及 湿空气由升0℃温至t℃所需热量之和，即
IH=cHt+Hr0=(1.01+1.88H)t+2490H
（9－8a）
可以看出，湿空气的焓是温度和湿度的函数。
cg——绝干空气的比热容，kJ/（kg绝干空气·℃
cw——水汽的比热容，kJ/（kg水汽·℃）。
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在常用的温度范围内百度文库cg、cw可按常数处理，cg=1.01kJ/（kg绝 干空气·℃），cw=1.88kJ/（kg水汽·℃）。将其代入式（9－7），得
cH=1.01+1.88H
(9－7a)
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（2）根据密度的定义得
相对湿度： 查出50 ℃时水蒸气的饱和蒸气压为12.340kPa。当空气被加热时， 湿度并没有变化，若总压恒定，则水汽的分压也将不变，故
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水汽分压： 因空气湿度没变，故水汽分压仍为4.004kPa 比容： 50 ℃时的比容为
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【例 9-1】
某常压空气的温度为30℃，湿度为0.0256kg/kg 绝干空 气，试求：
（1）湿空气的相对湿度、水汽分压、比容、比热容及焓； （2）湿空气的密度ρ； （3）若将上述空气在常压下加热到50℃，再求上述各性 质参数。
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解： （1）30 ℃时的性质 相对湿度: 由附录查得30℃时水的饱和蒸气压ps＝4.2464 kPa。用式（9-5） 求相对湿度，即
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解得φ=94.3% 水汽分压: pw=φps=0.943×4.2464=4.004kPa 比容:[HJ2.1mm] 由式（9-6）求比容，即
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比热容: 由式（9-7a）求比热容，即 cH=1.01+1.88H=1.01+1.88×0.0256=1.058kJ/(kg绝干气·℃) 焓: 用式（9-8a）求湿空气的焓，即 I=(1.01+1.88H)t+2490H =(1.01+1.88×0.0256)×30+2490×0.0256 =95.49 kJ/kg绝干气
显然，比热容仅是湿度的函数。
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（五）离心泵的工作原理
当湿空气的温度为t，湿度为H时，1kg绝干空气和Hkg水汽的焓 之和为湿空气的焓值，以IH表示，即
IH=Ig+HIw
（9－8）
式中IH——湿空气的焓，kJ/kg
Ig——绝干空气的焓，kJ/kg
Iw——水汽的焓，kJ/kg水汽。
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化工原理
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在对流干燥过程中，不饱和 湿空气既是载热体又是载湿体， 因而可通过空气的状态变化来理 解干燥过程的传热、传质特性， 为此，应先了解湿空气的性质。
湿空气是由绝干空气和水蒸气 组成的，干燥过程中湿空气中的水 分含量是不断变化的，但绝干空气 的量不变，故以1kg绝干空气作为 基准来研究湿空气的性质。
vH=1 kg绝干空气的体积+H kg 其中，1 kg绝干空气的体积为
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H kg水汽的体积为
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（四）湿空气的比热容
常压下，含1 kg绝干空气和含有H kg水汽的湿空气温度升高（或降 低）1 ℃
cH=cg+cwH
（9－7
式中cH——湿空气的比热容，kJ/（kg绝干空气·℃
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一、 湿空气的性质
（一）湿度H 湿度又称湿含量，是湿空气中水汽的质量与绝干空气的质量比。即
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湿度也可以理解成1kg的绝干空气对应的湿空气中水蒸气的质量。 常压下湿空气可视为理想气体，由道尔顿分压定律可知，混合气体 中各组分的摩尔比等于分压比，则式（9－1）可变为
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将式（9－4）代入式（9－2）可得H与φ的关系式为
由式（9－5）知，当压力一定时，湿空气的湿度是温度和 相对湿度的函数。
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思考题9-1
若已知空气的湿度H值，怎样计算1kg湿空气中绝干 空气的质量？
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（三）湿空气的比容
湿空气中，1 kg绝干空气与其所带的Hkg水汽的总体积称为湿空气 的比容，又称为湿容积，以vH表示，若湿空气视为理想气体，则
式中pw——水汽的分压，Pa或kPa； p——总压，Pa或kPa。
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由此看出，当总压一定时，湿空气的湿度是水汽分压的函数，当 湿空气中的水汽分压等于该空气温度下纯水的饱和蒸气压时，空气达 到饱和，相应的湿度称为饱和湿度，以Hs表示，即
式中Hs——空气的饱和湿度，kg水汽/kg绝干空气； ps——空气温度下纯水的饱和蒸气压，Pa或kPa。
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（二）相对湿度
在一定总压下，湿空气中水汽分压pw与同温度水的饱和蒸气压ps 的百分比称为相对湿度百分数，简称为相对湿度，以φ表示，即
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湿度是湿空气含水量的绝对值，由湿度不能判别湿空气能否 作为干燥介质。相对湿度反映空气的不饱和程度，由其可判断湿 空气能否作为干燥介质。当pw=ps时，φ=1，表示湿空气被水汽 所饱和，称为饱和空气，饱和空气不能再吸收水分，因此不能作 为干燥介质；当pw=0时，φ=0，表示湿空气中不含水分，为绝干 空气，这时的空气具有最大的吸湿能力。所以相对湿度值越小， 表明该湿空气的不饱和程度越大，其干燥能力越强。