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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。
空气湿度的计算
由湿空气定义可知:1Kg干空气所带有的水蒸气的质量为含湿量,以d表示,则
d=mv/ma=（Mv·nv）/（Ma·na）（Kg·水蒸气p·干空气）,其中Mv为水蒸气的摩尔质量,18.016×10^(-3)Kg/mol,Ma为干空气的摩尔质量,28.97×10^(-3)Kg/mol。
由气体的分压定律可以知道理想气体混合物中各组元的摩尔数之比等于分压力之比,且Pa=P-Pv,其中Pa为干空气的分压力,Pv为水蒸气的饱和分压力,P为混合湿空气的压力。
所以,上述公式d=mv/ma=(18.016/28.97)·Pv/pa=0.622×Pv/(P-Pa)
这里引入湿空气相对湿度的概念,湿空气中水蒸气的分压力pv,与同一温度、同样总压力的饱和湿空气中水蒸气分压力Ps的比值,成为相对湿度,以θ表示,则θ=Pv/Ps,而一般我们所讨论的湿空气均为大气,所以Ps=P=0.1MPa.因此,θ
=Pv/P。
所以,上述公式可进一步演变为：d=0.622×Pv/(P-Pa)=0.622×θ×Ps/(P-θ·Ps),通过查水蒸气饱和分压表可以知道,20℃,相对湿度100%,1个大气压的条件下,水蒸气的饱和分压为Ps=2338.1pa
所以,Pv=θ×Ps=1×2338.1=2338.1Pa
所以,d=0.622×Pv/(P-Pv)=0.622×2338.1/(101325-2338.1)=0.01469Kg(水蒸气)/Kg（干空气）=14.96g/Kg·干空气.。
第二节 湿空气的性质和湿度图湿空气是绝干空气和水气的混合物。
对流干燥操作中，常采用一定温度的不饱和空气作为干燥介质，因此首先讨论湿空气的性质。
由于在干燥过程中，湿空气中水气的含量不断增加，而绝干空气质量不变，因此湿空气的许多相关性质常以1kg 绝干空气为基准。
7-2-1 湿空气的性质一、湿空气中水分含量的表示方法1．水气分压p 干燥操作压力一定时，湿空气的总压p t 与水气分压p 和绝干空气分压p g 关系如下：p t = p + p g当操作压力较低时，可将湿空气视为理想气体，根据道尔顿分压定律： gV g n n p p = （7-1） 式中 n V ——湿空气中水气的摩尔数；n g ——湿空气中绝干空气的摩尔数。
2．湿度H 又称湿含量，其定义为单位质量绝干空气所带有的水气质量，即 gV g g V V n n .M n M n H 6220===量湿空气中绝干空气的质湿空气中水气的质量 （7-2）式中 H ——湿空气的湿度，kg 水气/kg 绝干空气；M v ——水气的摩尔质量，kg/kmol ；M g ——绝干空气的摩尔质量，kg/kmol 。
常压下湿空气可视为理想气体，根据道尔顿分压定律： pp p H t -=622.0 （7-3）可见湿度是总压p t 和水气分压p 的函数。
当空气中的水气分压等于同温度下水的饱和蒸气压p s 时，表明湿空气呈饱和状态，此时湿空气的湿度称为饱和湿度H s ，即 st s s p p p .H -=6220 （7-4） 式中 H s ——湿空气的饱和湿度，kg 水气/kg 绝干空气；p s ——空气温度下水的饱和蒸气压，kPa 或Pa 。
3．相对湿度ϕ 在一定温度和总压下，湿空气中的水气分压p 与同温度下水的饱和蒸气压p s 之比的百分数，称为相对湿度，以ϕ表示： %p p s100⨯=ϕ （7-5）当p =0时，ϕ=0，此时湿空气中不含水分，为绝干空气；当p =p s 时，ϕ=1，此时湿空气为饱和空气，水气分压达到最高值，这种湿空气不能用作干燥介质。
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）。
湿空气的计算范文湿空气的计算是气象学和物理学中一个重要的概念。
当空气中的水蒸气含量增加时，空气就会变得潮湿。
湿空气的计算涉及到一些参数，如相对湿度、露点、绝对湿度等。
在本文中，我们将介绍如何计算这些参数以及它们之间的相互关系。
首先，让我们了解一下相对湿度的概念。
相对湿度是指空气中的水蒸气含量与该温度下的最大水蒸气含量之间的比值。
它通常用百分比表示。
相对湿度越高，表示空气中的水蒸气含量越接近最大值，空气就越潮湿。
相对湿度的计算使用了露点温度。
露点温度是指在给定的温度和相对湿度下，空气中的水蒸气开始凝结的温度。
当空气被冷却到露点温度以下时，水蒸气开始凝结成液态水。
露点温度越低，空气越潮湿。
计算相对湿度和露点温度的公式如下：相对湿度（%）=当前水蒸气压力/饱和水蒸气压力×100其中，饱和水蒸气压力是指在该温度下空气中水蒸气的最大压强。
可以通过查找相应的饱和水蒸气压表格或使用物理公式来计算。
露点温度的计算可以使用以下公式：ln（当前水蒸气压力 / 饱和水蒸气压力）= (17.27 × 露点温度) / (露点温度 + 237.3)通过解上述方程可以得到露点温度的值。
另一个与湿空气相关的重要参数是绝对湿度。
绝对湿度是指单位体积空气中的水蒸气质量。
它可以通过下面的公式计算：绝对湿度（g/m³）=（当前水蒸气压力×水的分子量）/（气体常数×当前温度）其中，水的分子量是18.015 g/mol，气体常数是8.314 J/(K∙mol)。
根据绝对湿度和温度，可以计算相对湿度。
绝对湿度（g/m³）=（当前水蒸气含量/当前体积）为了更好地理解湿空气的计算，我们可以通过一个具体的例子来说明。
假设一个气象站测得空气中的温度为25°C，电子湿度计测得的湿球温度为20°C。
我们可以按照以下步骤进行计算：1.计算相对湿度：首先，查找温度为25°C时的饱和水蒸气压力。
湿空⽓性质计算,随笔与学习记录（2.⽔蒸⽓分压,含湿量,相对湿度）公式基本来源于 ASHRAE 2017 Fundamentals Handbook ,⼿册⾥有详细的公式推导过程.1.含湿量W 为含湿量(每公⽄⼲空⽓中⽔的质量),Humidity ratio or mixing ratio,单位为kg/kg;W s为饱和含湿量,saturation humidity ratio;p 为总压⼒,也就是实测的⼤⽓压⼒. pw为⽔蒸⽓分压.压⼒单位均为kPa.p ws为饱和⽔蒸⽓分压,单位为kPa.其中0.621945是18.015268 与 28.966的⽐值,18.015268是⽔的相对分⼦质量,28.966是空⽓的相对分⼦质量.根据⽐焓计算公式t>0可以得到另外⼀个含湿量的计算公式:以上公式中h 为⽐焓,单位为kJ/kg(da); t为⼲球温度,单位为℃; t*为湿球温度,单位为℃;W*s,为⽤湿球温度算出的饱和含湿量;h w*,为⽔从0℃加热到湿球温度所需的热量,单位为kJ/kg,其中4.186为⽔⼤于0℃时的平均⽐热容,单位为kJ/kgK.其中2501为⽔在0℃时的汽化潜热,单位为kJ/kg;1.006为绝⼲空⽓的平均定压⽐热(200℃以下);1.86为⽔的平均定压⽐热;定压⽐热的单位为kJ/kgK.这⼏个常量不同的公式中取值略有区别.t<0其中333.4为冰融化时需要吸收的热量,单位为kJ/kg;2.1为⽔⼩于0℃的平均⽐热容,单位为kJ/kgK.2.⽔蒸⽓分压p w = (W * p) / (0.621945 + W)根据p,t,t*,可以算出W,再根据第⼀个公式就可以算出p w,⽔蒸⽓分压,单位为kPa.3.相对湿度根据以上的公式计算出了⽔蒸⽓分压,再计算出饱和⽔蒸⽓分压.两者的⽐值就是相对湿度,Relative humidity.∅为相对湿度,单位为%;p w为⽔蒸⽓分压,单位为kPa;p ws为饱和⽔蒸⽓分压,单位为kPa.。
