湿空气的性质及湿度图
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8.2湿空气的性质与湿度图8.2.1湿空气的性质湿空气:含有湿分的空气。
基准:干燥过程中,绝干空气的质量不变,故干燥计算以单位质量绝干空气为基准。
如何表征空气中所含水分的大小?通常用两个参数:湿度、相对湿度。
1.湿度(湿含量)H湿度H是湿空气中所含水蒸汽的质量与绝干空气质量之比。
(1)定义式式中:M a——干空气的摩尔质量,kg/kmol;M v——水蒸汽的摩尔质量,kg/kmol;——湿空气中干空气的千摩数,kmol;——湿空气中水蒸汽的千摩尔数,kmol。
(2)以分压比表示式中:——水蒸汽分压,N/;P——湿空气总压,N/。
(3)饱和湿度Hs:若湿空气中水蒸汽分压恰好等于该温度下水的饱和蒸汽压Ps,此时的湿度为在该温度下空气的最大湿度,称为饱和湿度,以Hs表示。
p——同温度下水的饱和蒸汽压,N/。
式中:s注:由于水的饱和蒸汽压只与温度有关,故饱和湿度是湿空气总压和温度的函数。
2.相对湿度φ当总压一定时,湿空气中水蒸汽分压p v与一定总压下空气中水汽分压可能达到的最大值之比的百分数,称为相对湿度。
⑴定义式⑵意义:相对湿度表明了湿空气的不饱和程度,反映湿空气吸收水汽的能力。
φ=1(或100%),表示空气已被水蒸汽饱和,不能再吸收水汽,已无干燥能力。
φ愈小,即Pv 与Ps 差距愈大,表示湿空气偏离饱和程度愈远,干燥能力愈大。
⑶H 、φ、t 之间的函数关系:可见,对水蒸汽分压相同,而温度不同的湿空气,若温度愈高,则Ps 值愈大,φ值愈小,干燥能力愈大。
以上介绍的是表示湿空气中水分含量的两个性质,下面来学习与热量衡算有关的性质。
3.湿比热c H :定义:将1kg 干空气和其所带的Hkg 水蒸气的温度升高1℃所需的热量。
简称湿热。
kJ/kg 干空气·℃式中:Ca ——干空气比热,其值约为1.01 kJ/kg 干空气·℃Cv ——水蒸汽比热, 其值约为1.88 kJ/kg 干空气·℃4.焓I :湿空气的焓为单位质量干空气的焓和其所带Hkg 水蒸汽的焓之和。
第二节湿空气的性质和湿度图§8.2.1、湿空气的性质一、湿空气的性质基准:1㎏绝干空气。
湿空气的若干参数均以单位质量的绝干空气为基准。
这是因为在干燥过程中水分量是不断变化的,而绝干空气的质量是不变的,所以选取1㎏绝干气作基准对干燥计算而言是很方便的。
1.湿度(湿含量、绝对湿度)H定义:H=湿空气中水汽的质量/湿空气中绝干空气的质量=M v n v/M g n g=㎏水/㎏绝干气饱和湿度若(空气温度下水的饱和蒸汽压),则湿空气呈饱和状态。
其中所以2.相对湿度φ定义衡量湿空气的不饱和程度若φ=100﹪湿空气达饱和状态,即,在此条件下无干燥能力;因此只有当φ<100﹪的不饱和空气才能作为干燥介质。
φ值越小,表示该空气偏离饱和程度越远,干燥能力越大。
H和φ的比较:区别:H表示水汽在湿空气中的绝对含量φ反映出湿空气吸收水分的能力联系:由P,t,H可求得φ3.比容(湿容积)定义:=湿空气的总容积/湿空气中绝干空气的质量4.比热(湿热)常压下将1㎏绝干气和其中的H㎏水蒸气的湿度升高或降低1℃所吸附或放出的热量,叫比热。
㎏/㎏绝干气℃5.焓定义:焓是一个相对值,计算焓值时必须规定基准状态和基准温度,∴(r = 2500 kT/㎏) 见例1 6. 干球湿度t用普通湿度计测得的湿空气的温度叫干球湿度,记作t 。
7. 湿球温度用湿球温度计测的得湿空气的温度叫湿球温度,记作。
湿球温度计:在普通温度计的感湿泡外用湿纱布包裹,以保持表面始终被水所润湿。
所以该温度计所指示的实为薄水层的温度,与空气的t ,H 有关。
测温机理:设水槽中水温为θ,且起始时t=θ,(即空气与水之间不存在温差),但由于或则发生水分的传质过程,水分子自纱布表面汽化,而后迁移指空气中,被空气所带走。
水分汽化所需的热量只能取自于水本身温度的下降,θ<t ,(起始时,θ=t ,Δt=0,无显热传递),一旦θ<t ,则Δt=t-θ〉0,即发生热量传递(显热)。