临界含水量与平衡含水量的关系
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干燥习题与题解一、填空题:1. 在湿度一定时,不饱和空气的温度越低,其相对湿度越___. ***答案*** 大2. 等速干燥阶段物料表面的温度等于__________________。
***答案*** 干燥介质一热空气的湿球温度3. 在实际的干燥操作中, 常用___________来测量空气的湿度。
***答案*** 干、湿球温度计4. 1kg 绝干空气及_____________________所具有的焓,称为湿空气的焓。
***答案*** 其所带的H kg 水汽5. 某物料含水量为0.5 kg 水.kg 1-绝干料,当与一定状态的空气接触时,测出平衡水分为0.1kg 水.kg 1-绝干料,则此物料的自由水分为_____________。
***答案*** 0.4 kg 水.kg 1-绝干料6. 已知在t=50℃、P =1atm 时空气中水蒸汽分压Pw =55.3mmHg ,则该空气的湿含量H =________;相对湿度φ=_______;(50℃时,水的饱和蒸汽压为92.51mmHg ) ***答案*** 0.0488, 0.5987. 恒速干燥与降速干燥阶段的分界点,称为______________;其对应的物料含水量称为_____________________。
***答案*** 临界点 、 临界含水量 8. 干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽(或其它蒸汽)压力__________________。
***答案*** 大于干燥介质中水汽(或其它蒸汽)的分压。
9. 等焓干燥过程的条件是________________________________________________。
***答案*** 干燥器内无补充热,无热损失,且被干燥的物料带进,带出干燥器的热量之差可以忽略不计。
10. 作为干燥介质的湿空气,其预热的目的_______________________________________。
临界含水量➢什么是临界含水量?临界含水量可以定义为当特定材料中存在临界含水量时物质的平均水份含量。
在这里,干燥速度开始下降。
我们可以使用原型干燥测试来测定临界水分含量。
该术语主要用于土壤分析技术。
我们可以将固体物质的干燥时间分为三部分,即初步或预热期、恒定速率期和下降速率期。
在初步或预热期间,我们可以观察到干燥速率的增量,直到稳定状态到来。
在恒定速率周期下,自由水的扩散速率趋于超过蒸发速率。
最后,在下降速率周期获得该固体的临界水分含量,其中恒定速率周期趋于停止,干燥速率趋于随时间下降。
此时,表面的蒸发速率超过了从固体物质内部到物质表面的扩散速率。
➢什么是平衡含水量?吸湿性材料的平衡含水量是该材料的水分含量,在该材料中,它既不获得也不失去任何水分。
它的缩写为EMC。
通常,该水分含量的值取决于材料,温度,材料周围空气的相对湿度。
图片01:木材的平衡含水率获得特定物质的平衡含水量的速度取决于材料的性质、材料形状的表面积与体积比以及向材料进行湿度和远离材料的速度。
在农业领域,谷物中的平衡含水量是食品储存中的重要参数。
该水分含量决定了特定食品的储存安全性。
例如,如果玉米、高粱、大米和小麦的平衡含水量为 12%,则安全。
➢临界含水量和平衡含水量有什么区别?临界水分含量和平衡含水量之间的主要区别在于,当特定材料中存在临界水分含量时,临界水分含量是物质的平均水分含量,而吸湿性材料的平衡含水量是该材料的水分含量,在该材料中它既没有获得也没有失去任何水分。
了解土壤的临界水分含量在农业土壤分析中非常重要。
同样,平衡含水量主要用于食品科学中的种子储存。
离心泵特性曲线的测定1. 泵壳的作用是:汇集液体2. 轴封的作用是:减少高压液体漏出泵外3. 密封环的作用是:减免高压液体漏回吸入口4. 叶轮的作用是:传递机械能5. 离心泵是由:叶轮、泵壳、密封环、轴封装置_和平衡盘装置五个主要部件所组成的。
6. 离心泵的流量又称为:送液能力7. 泵能给予(1牛顿)一液体的能量称为泵的扬程。
8. 每秒钟泵对(输送液体)所作的功,称为有效功率。
9. 泵若需自配电机,为防止电机超负荷,常按实际工作的最大流量计算轴功率N,取(1.1-1.2)N作为选电机的依据。
10. 离心泵性能的标定条件是:20C, 101.3kPa的清水11. 为了防止电机烧坏现象发生,启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀。
12. 由离心泵的特性曲线可知:流量增大则扬程一减少13. 对应于离心泵特性曲线______ 的各种工况下数据值,一般都标注在铭牌上。
效率最大。
14. 根据生产任务选用离心泵时,一般以泵效率不低于最高________ 的90%为合理,以降低能量消耗。
效率15. 根据生产任务选用离心泵时,应尽可能使泵在______ 点附近工作。
效率最大孔板流量计校验实验1. 孔板流量计前后压力:前> 后2. 孔板流量计的孔流系数与流动形态的关系:随Re的减小而减小3. 下列关于孔板流量计的说法正确的是:构造简单、制造安装方便流体阻力实验1. 流体流过管件的局部阻力系数主要与下列哪些条件有关:管件的几何形状、流体的Re数2. 同一直管分别按下列位置摆放(1垂直(2)水平(3)倾斜同样的流体流动状态下摩擦阻力关系是:倾斜=水平=垂直3. 在本实验中必须保证高位水槽始终有溢流,其原因是:只有这样才能保证位压头的恒定4. 本实验中首先需排除管路系统中的空气,是因为:空气的存在,使管路中的水成为不—连续的流体、测压管中存有空气,使测量数据不准确、管路中有空气则其中水的流动不再是单相的流动在不同条件下测定的直管摩擦阻力系数 -雷诺数的数据能否关联在同一条曲线上? 只有 管壁的相对粗糙度相等才能以水作工作流体所测得的直管阻力系数与雷诺数的关系能否适用于其它流体? 适用于 牛顿型流体当管子放置角度或水流方向改变而流速不变时,其能量的损失是否相同? 相同本实验中测直管摩擦阻力系数时,倒 U 型压差计所测出的是: 两测压点之间静压头与 位压头之和的差、两侧压点之间总压头的差什么是光滑管?光滑管是水力学光滑的管子(即如果进一步减小粗糙度,则摩擦阻力 不再减小的管子)本实验中测定突然扩大管时,其各项能量的变化情况是:水流过突然扩大处后静压头增大了过滤滤饼过滤中,过滤介质常用多孔织物,其网孔尺寸 被截留的颗粒直径.不一定小于 当操作压力增大一倍,K 的值 __ 增大幅度小于一倍恒压过滤时,欲增加过滤速度,可采取的措施有: 添加助滤剂,控制过滤温度,选择合适 的过滤介质,控制滤饼厚度深层过滤中,固体颗粒尺寸 介质空隙 小于不可压缩滤饼是指 _ 滤饼的空隙结构不会因操作压差的增大而变形 助滤剂是 ____ 坚硬而形状不规则的小颗粒 板框过滤的推动力为 压力差如果实验中测量用的秒表偏慢,则所测得的K 值 偏大 实验开始时,如果计量桶液面高于零点,则所测得的K 值 没有影响实验开始时,如果计量桶液面高于零点,则所测得的qe 值 偏大 如果实验中测量用的秒表偏慢,则所测得的qe 值 __ 偏大 如果采用本实验的装置对清水进行过滤,则所测得的曲线为 如果实验中得到的滤液不清,可能的原因有: 短路,漏液,滤布没铺好如果滤布没有清洗干净,则所测得的qe 值:偏大下列物品可作为过滤介质的有: 尼伦,金属丝织成的平纹网下列哪些过滤机采用压力差作为过滤推动力 ___ : 转筒过滤机,叶滤机,压滤机, 板框过滤机在板框过滤过程中,过滤阻力主要是: 过滤介质阻力,滤饼阻力 过滤速度与下列哪些因素有关: 压力差,滤饼厚度,液体粘度在本实验中,液体在滤饼内的细微孔道中的流动属于 __ 层流 下列哪些条件对K 值有影响: 悬浮液粘度,悬浮液温度,操作压力,滤饼比阻 实验开始阶段所得到的滤液通常是混浊的,可能的原因有: _ 开始阶段滤饼层太薄 过滤能力不足5. 6. 7.& 9. 10. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. & 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23.平行于X 轴的直线在一定压差下,滤液通过速率随过滤时间的延长而____ 减小如果在过滤过程中发现高位槽泄漏,则所测得的K值:无影响24. 如果在过滤过程中发现高位槽泄漏,则所测得的qe值:无影响25. 在实验过程中需要保持压缩空气压强稳定,这是因为:____ 测定恒压下的实验数据转子流量计1. 测量时若不能估计出被测液的粘度范围,转子选择应本着什么样的原则?转子由小到大I转速由小到大伯努力1. 打开入口开关阀,关闭出口阀时测压管里的液柱:液面与高位水槽液面处在同一水平面上,各测压管的液面高度相等2. 测头小孔正对流动方向是测的得液柱高度hag和测头小孔垂直于流动方向时测的得液柱高度hper的差是:动压头3. 流体流过管路的阻力损失(hf)可以用哪个关系式表示:流体静止时的液柱高度-流动时测得的总压头4. 同一流速下四个管段测得的hag的大小顺序是(下标1,2,3,4分别代表第一段管路,第二段管路第三段管路,第四段管路):hag1>hag2>hag3>hag4雷诺数1. 液体在圆管内流动时,管壁附近的液体流速与管中心的液体流速的大小关系是:管中心流速大2. 当管径与液体温度一定时,雷诺数与流量:成正比传热(水■蒸汽)实验1. 下列属于传热基本形式有:辐射2. "热能"总是:由温度高的物体传向温度低的物体_3. 间壁换热时,壁温总是:接近传热系数大的流体4. 在本实验中的管壁温度Tw应接近蒸汽温度,还是空气温度?可能的原因是:接近蒸汽温度,这是因为蒸汽冷凝传热膜系数,a(蒸)>>a (空)5. 以空气为被加热介质的传热实验中,当空气流量Va增大时,壁温如何变化?空气流量Va增大时,壁温Tw降低。
习题解答7-25 已知湿空气的温度为20℃,水汽分压为,总压为。
试求: (1) 相对湿度;(2) 将此空气分别加热至50℃和120℃时的相对湿度; (3) 由以上计算结果可得出什么结论?解:(1)查表得20℃时水的饱和蒸汽压p S =,故相对湿度 %100%100335.2335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 即空气已被水蒸汽饱和,不能作为载湿体。
(2)查表得50℃时水的饱和蒸汽压p S =,故相对湿度 %9.18%10034.12335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 即温度升高后,值减小,又可作为载湿体。
当总压为时,温度升高到100℃水开始沸腾,此时它的最大蒸汽压为(等于外界压力)。
当温度为120℃时,蒸汽处于过热状态,饱和水蒸气压仍为,故相对湿度 %3.2%1003.101335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ (3)湿空气的温度升高后,其中的水汽分压不变,但水的饱和蒸汽压随温度的升高而增加,因此,值减小,载湿能力增强,即升温对干燥有利。
7-26 已知在总压下,湿空气的干球温度为30℃,相对湿度为50%,试求:(1)湿度;(2)露点;(3)焓;(4)将此状态空气加热至120℃所需的热量,已知空气的质量流量为400kg 绝干气/h ;(5)每小时送入预热器的湿空气体积。
解:(1)查得30℃时水的饱和蒸汽压p S =, 水汽分压:kPa p p S v 124.2247.45.0=⨯==ϕ 湿度 干气水汽/kg kg 0133.0124.23.101124.2622.0622.0=-⨯=-=v v p p p H (2)露点由kPa p v 124.2=,可查得对应的饱和温度为18ºC ,即为露点。
(3)焓干气=+=kg kJ Ht H I /2.640133.0249230)0133.088.101.1(2492)88.101.1(⨯⨯⨯+++=(4)所需热量kWh kJ t t Lc Q H 35.10/10726.3)30120()0133.088.101.1(400)(401=⨯=-⨯⨯+⨯=-=(5)湿空气体积hm t H v V H /5.35027330273)0133.0244.1773.0(400273273)244.1773.0(4004003=+⨯+⨯=++⨯==7-27 常压下某湿空气的温度为25℃,湿度为0.01kg 水汽/kg 干气。
不变不变减小减小增大减小解析减小减小4.36×10-5T3/2(M A-1+M B-1)/ρ(V A1/2+V B1/2)2主体流动对A组分传质速率的影响大于1靠近减小无穷大10-43 3气膜减小基本不变传质单元高度传质单元数增加1增加1大于12等1于2增大1增大减小2100%75%2增大不变不变2增加1增加减小减小2纯溶剂减小减小不变0.99均相液体混合物各组分的挥发度差异升高减小等于高于困难减少增多增多不变增多减小不变1N2<N1122Rm1>Rm2增大,减少增大增大减小减小增加增大减小增大增大减小增大0∝对角线最小理论板数减小增大液沫夹带气泡夹带气体沿塔板的不均匀分布,液体沿塔板的不均匀分布漏液夹带液泛降液管液泛严重漏夜干板压降,液层压降漏液线,液体流量上限线,液体流量下限线,过量液沫夹带线,液泛线维持板上液层高度低些降低压强气体倒窜进入降液管流动阻力过大甚至液泛l w=(0.6-0.8)D使塔板面积减小塔高增加液沫夹带量过大气体速度偏小致使严重漏夜干板压降增大ADECDF板上气流分布不均匀AC连续式润湿的填料表面积全塔急剧增大110.5(11-1)÷0.5=20块实际板数11(11-1)×0.4=4米340.585 .0525 0.40.6y*=(2.5×0.4)/【1+(2.5-1)×0.4】=0.625 Emv=(02.585-0.525)/(0.625-0.525)=0.6气温与湿物料温度差湿物料的平衡蒸汽压Ps与空气的水汽分压Pw之差Pw<Ps不变降低升高升高不变不变升高降低不变不变不变降低不变减小降低降低增加增加自由水分平衡水分小大物料性质空气状态空气状态非结合水分空气状态物料性质增大减小增大增大不变降低降低增大BAB200.146kg水/kg干汽0.848Kg湿气/kg干汽 1.038kj水/(kg干汽•℃)57.29kj /kg干汽。
1.在101.325kPa下,不饱和湿空气的温度为40℃,相对湿度为60%,若加热至80℃,则空气的下列状态参数如何变化?湿度H_______,相对湿度ϕ_______,湿球温度t w_______,露点t d_______,焓I________。
(变大,变小,不变)2.依据干燥速率曲线,干燥过程可分为两个阶段,即____________阶段和_____________阶段。
两个干燥阶段之间的交点C处的含水量称为___________________。
3.当干燥所用空气的相对湿度增加时,干燥终点处物料的平衡含水量会相应___________。
(增加,减少,不变)6.已知常压下某湿空气的温度为20︒C,水蒸气的饱和蒸气压为 2.3346kPa,湿度为0.014673kg/kg绝干气,试求:(1)湿空气的相对湿度ϕ=_________,______作为干燥介质用。
7.当湿空气的温度一定时,若湿度越高测得的湿球温度也________;若空气为水气所饱和,测得的湿球温度就是_______的温度。
1.湿球温度(t W)是湿空气和的函数,而绝热饱和温度t as是湿空气和的函数;对湍流状态下的水蒸气-空气系统,t W和t as的大小关系为。
2.典型的干燥曲线可明显分为和两个阶段,两个阶段之间的交点称为。
2.已知湿空气如下的哪两个参数,可利用H-I图查得其它未知参数。
( ) A:H,p B:t,t d C:t w,I D:t as,I二、选择(10分)1、对于易溶气体,H值__________,K G_________ k G 。
( )A.很大,< B.很小,> C.很小,≈D.很大,≈2、已知湿空气如下的哪两个参数、可利用H-I图查得其它未知参数。
( ) A.H,P B.t,t d C.t w,I D.t as,I三、问答题1、干燥实验中,哪些干燥条件应恒定不变?在此条件下进行长时间干燥,最终能否得到绝干物料?2、结合水与平衡水分有何区别和联系?答:平衡水分是空气状态和物料特性的函数,对一定的物料,平衡水分随空气状态而变化。
习题解答7-25 已知湿空气的温度为20℃,水汽分压为2.335kPa ,总压为101.3kPa 。
试求: (1) 相对湿度;(2) 将此空气分别加热至50℃和120℃时的相对湿度; (3) 由以上计算结果可得出什么结论?解:(1)查表得20℃时水的饱和蒸汽压p S =2.335kPa,故相对湿度 %100%100335.2335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 即空气已被水蒸汽饱和,不能作为载湿体。
(2)查表得50℃时水的饱和蒸汽压p S =12.34kPa,故相对湿度 %9.18%10034.12335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ 即温度升高后,?值减小,又可作为载湿体。
当总压为101.3kPa 时,温度升高到100℃水开始沸腾,此时它的最大蒸汽压为101.3kPa (等于外界压力)。
当温度为120℃时,蒸汽处于过热状态,饱和水蒸气压仍为101.3kPa,故相对湿度 %3.2%1003.101335.2%100=⨯=⨯=s v p p ϕ (3)湿空气的温度升高后,其中的水汽分压不变,但水的饱和蒸汽压随温度的升高而增加,因此,?值减小,载湿能力增强,即升温对干燥有利。
7-26 已知在总压101.3kPa 下,湿空气的干球温度为30℃,相对湿度为50%,试求:(1)湿度;(2)露点;(3)焓;(4)将此状态空气加热至120℃所需的热量,已知空气的质量流量为400kg 绝干气/h ;(5)每小时送入预热器的湿空气体积。
解:(1)查得30℃时水的饱和蒸汽压p S =4.247kPa, 水汽分压:kPa p p S v 124.2247.45.0=⨯==ϕ 湿度 干气水汽/kg kg 0133.0124.23.101124.2622.0622.0=-⨯=-=v v p p p H (2)露点由kPa p v 124.2=,可查得对应的饱和温度为18oC ,即为露点。
(3)焓干气=+=kg kJ Ht H I /2.640133.0249230)0133.088.101.1(2492)88.101.1(⨯⨯⨯+++=(4)所需热量kWh kJ t t Lc Q H 35.10/10726.3)30120()0133.088.101.1(400)(401=⨯=-⨯⨯+⨯=-=(5)湿空气体积hm t H v V H /5.35027330273)0133.0244.1773.0(400273273)244.1773.0(4004003=+⨯+⨯=++⨯==7-27 常压下某湿空气的温度为25℃,湿度为0.01kg 水汽/kg 干气。
1. 根据双膜理论,当被吸收组分在液体中的溶解度很小时,以液相浓度表示的总传质系数()。
A. 大于液相传质分系数B. 近似等于液相传质分系数C. 小于气相传质分系数D.近似等于气相传质分系数2. 已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm、E2=0.011atm、E3=0.00625atm,则()。
A. t1<t2B. t3>t2C. t1>t2D. t3<t13. 对于具有中等溶解度的气体吸收过程,要提高吸收系数,应从减小()的阻力入手。
A. 气膜B. 气膜和液膜C. 液膜D. 相界面上4. 全回流时,回流比R=( )A. 0B. 最小回流比C. 适宜回流比D. 无穷大5. 精馏操作中,饱和蒸汽进料时,进料热状况参数q( )A. =0B. 0<q<1C. =1D. >16. 填料塔适宜的空塔气速是( )A. 低于载点气速B. 等于载点气速C. 高于泛点气速D. 介于载点气速与泛点气速之间7. 饱和状态下,湿空气的干球温度t与湿球温度tw之间的关系( )A. t<twB. t>twC. t=twD. 不确定8. 在板式塔中,不属于汽液接触状态的是( )A. 泡沫状态B. 鼓泡状态C. 喷射状态D. 液泛状态9. 不可以干燥颗粒物料的干燥器是( )A. 气流干燥器B. 喷雾干燥器C. 转筒干燥器D. 沸腾床干燥器10. 以下关于湿物料的含水量,说法正确的是( )A. 临界含水量是划分自由水分和平衡水分的分界线B. 自由水分都属于非结合水分C. 平衡含水量的大小与湿空气性质有关D. 结合水分就是平衡水分1. 在吸收塔某处,气相主体浓度y=0.025,液相主体浓度x=0.01,平衡关系y=0.5x,气相传质分系数ky=2kmol/m2•h,气相传质总系数Ky=1.5kmol/m2•h,则该处气液界面上气相浓度yi应为()。
化工基础知识试题答案化工基础知识试题答案1、在某压力下,将含甲醇0.45(摩尔分数)的甲醇-水混合物进行闪蒸,规定汽化率为0.55,进料量为20kmol/h,操作范围内汽液平衡关系为y=0.46x+0.525。
则闪蒸后气相产品的流量为( )。
A.11.02kmol/hB.9.01kmol/hC.14.14kmol/hD.12.50kmol/h答案:A2、在标准蒸发器中,二次蒸气的温度为81℃,溶液的平均温度为93℃,加热蒸气(生蒸气)的温度为135℃,则蒸发器的有效传热温度差为( )。
A.54℃B.42℃C.48℃D.12℃答案:B3、在恒定干燥条件下干燥某湿物料,使物料由含水量X1=0.2干燥至X2=0.05所需时间为2.0h。
已知物料临界含水量Xc=0.15,平衡含水量X*=0.01,降速段干燥速率与含水量呈线性关系,则物料含水量由0.3降至0.02(均为干基含水量)所需的时间接近()。
A.4.610hB.1.331hC.3.278hD.3.681h答案:A4、吸附操作常用来分离或纯化吸附质含量( )的流体混合物。
A.较高C.较低D.任何值答案:C5、建设方案设计过程中,对建设方案进行多方案的分析和比选,同时应结合( )进行。
A.建设规模与产品方案B.工艺技术方案C.国家政策法规和各地地方性法规D.总图运输方案答案:C6、在恒速干燥阶段,以相同介质相同流速吹过不同的物料表面,则干燥速率( )。
A.随物料不同差别很大B.随物料不同有差别,但不大C.与物料无关,干燥速率是相同的D.无法判断答案:C7、不移除溶剂的结晶方法适用的物系是( )。
A.溶解度对温度不敏感的`物系B.随温度升高溶解度下降的物系C.温度降低溶解度显着减小的物系D.任何物系答案:C8、某液体混合物用一种高效萃取剂萃取,经一次接触即能达到要求的分离任务,宜选用()。
A.填料萃取塔B.筛板萃取塔C.单级式萃取器D.转盘萃取塔9、在直径200mm的标准脉冲萃取塔中用30%TBP煤油溶液萃取回收废水中的HNO3,为了达到一定回收率需7个理论级,已求得在所采用的操作条件下理论级当量高度为0.4m,则塔的有效高度(即装有筛板部分的高度)为( )。
临界含水量与平衡含水量的关系1. 介绍1.1 任务背景当地球上的水分子与空气接触时,会发生水分子的吸附和解吸现象。
这种过程中,水与空气之间的交换导致了水分子在物质表面的存在。
这就是含水量的概念。
含水量是指单位质量物质中所含有的水的质量。
在实际应用中,我们常关注临界含水量和平衡含水量。
本文将探讨临界含水量与平衡含水量之间的关系,并详细解释二者的定义、测量方法和实际应用。
1.2 定义•临界含水量:指一定温度下物质表面对水分子吸附的最大能力,即当超过临界含水量时,物质会有自发的脱水作用。
•平衡含水量:指一定温度下物质表面吸附的水分子的稳定状态。
物质表面吸附和脱附的速率相等,达到了动态平衡。
2. 临界含水量临界含水量是物质表面对水分子吸附的最大能力。
在达到临界含水量时,物质表面会发生自发的脱水现象。
临界含水量的大小与物质的性质、温度等因素密切相关。
2.1 影响因素2.1.1 物质的性质不同物质具有不同的临界含水量。
一般来说,亲水性物质具有较高的临界含水量,而疏水性物质则具有较低的临界含水量。
2.1.2 温度温度对临界含水量有显著影响。
在一定温度下,临界含水量会随着温度的升高而增大。
这是因为高温下水分子具有更大的能量,更容易与物质表面发生吸附作用。
2.2.1 静态吸附法静态吸附法是一种常用的测量临界含水量的方法。
该方法通过在一定温度下将物质暴露在水蒸气中,然后测量吸附到物质表面的水分质量,以确定临界含水量。
2.2.2 动态吸附法动态吸附法是另一种常用的测量临界含水量的方法。
该方法通过将物质置于恒定的相对湿度下,然后通过连续测量物质表面的水分质量变化,来确定临界含水量。
2.3 实际应用2.3.1 吸附剂临界含水量的研究对于吸附剂的设计和选择非常重要。
吸附剂广泛应用于环境污染物的去除、天然气的分离、制备纯净水等领域。
研究吸附剂的临界含水量有助于优化吸附剂的性能。
2.3.2 膜材料膜材料广泛应用于水处理、气体分离等领域。
临界含水量与平衡含水量的关系
一、前言
在研究土壤水分运动规律时,临界含水量和平衡含水量是两个重要的概念。
它们之间有着密切的关系,本文将从概念、测定方法、影响因素以及作用等方面对临界含水量与平衡含水量的关系进行探讨。
二、概念解析
1. 临界含水量
临界含水量(Critical Moisture Content)是指土壤在吸湿或失湿过程中,由于土壤内部结构发生改变而引起物理性质变化的那一点含水量。
当土壤的含水量达到临界含水量时,土壤孔隙结构发生改变,从而影响其透气性、渗透性等物理性质。
2. 平衡含水量
平衡含水量(Equilibrium Moisture Content)是指土壤在与大气环境达到湿度平衡时所具有的含水量。
当土壤处于湿度平衡状态时,其吸附和释放水分的速率相等。
三、测定方法
1. 临界含水量
目前常用的测定方法有两种:压缩法和气体渗透法。
压缩法:将土样放在容器中,施加压力使其含水量逐渐减小,同时测定土样的压缩度和孔隙度,当孔隙度发生明显变化时,即为临界含水量。
气体渗透法:将土样置于一个密闭的容器中,通过调节容器内的湿度和温度来控制土壤含水量。
然后将一定压力的气体通入容器中,并测定通过土壤的气体流量。
当土壤含水量达到临界含水量时,气体流量会发生明显变化。
2. 平衡含水量
平衡含水量可以通过重量法、比表面积法、压缩法等多种方法进行测定。
其中重量法是最常用的方法。
将一定质量的干燥土样暴露在大气环境中,在不同时间间隔内取出并称重,直到称重值不再变化为止。
此时所得质量与干燥前质量之差即为平衡含水量。
四、影响因素
1. 土壤类型:不同类型的土壤具有不同的孔隙结构和粒径分布,因此其临界含水量和平衡含水量也会有所差异。
2. 土壤结构:土壤中的孔隙结构和孔隙分布对临界含水量和平衡含水量有着重要的影响。
3. 水分状态:土壤的吸湿或失湿程度也会影响其临界含水量和平衡含水量。
4. 温度和湿度:温度和湿度是影响土壤水分运动的两个重要因素,它们也会对临界含水量和平衡含水量产生一定的影响。
五、作用
1. 临界含水量
临界含水量是土壤物理性质发生变化的标志,它与土壤透气性、渗透性等物理性质密切相关。
因此,研究土壤临界含水量可以为灌溉、排涝等农业生产提供理论依据。
2. 平衡含水量
平衡含水量是描述土壤与大气环境之间相互作用的重要指标。
研究土
壤平衡含水量可以为了解土壤-植物-大气系统中的能量交换、物质转
移等过程提供基础数据。
六、总结
本文从概念解析、测定方法、影响因素以及作用等方面对临界含水量
与平衡含水量的关系进行了探讨。
通过研究临界含水量和平衡含水量,可以更好地了解土壤中水分的运动规律,为农业生产和环境保护提供
理论依据。