湿空气及计算

湿空气的单位换算、原理、及计算公式1bar( 巴） =103毫巴 =105Pa==P=ρ gh1atm( 标准大气压） =760mmHg=1at （工程大气压）=1kgf/cm 2 ==根据道尔頧分压原理：P（湿空气的总压力）=Pv( 水蒸气的分压力+Pa（干空气的分压力）单位mbar= =P b [(大气压力）用水银压力计测定）P=ρgh相对湿度φ：就是湿空气中实际所包含的水蒸气量ρv 于同温度下最大可能包含的水蒸气量ρφ=ρv／ρs露点；若未饱和空气中水蒸汽的含量不变，而湿空气的温度逐渐降低，当达到饱和状态（露点）将有水滴析出。

s 的比值。

即，如再冷却绝对湿度和相对湿度：湿度：指湿空气中所含水蒸汽的分量。

热湿比ε：指湿空气状态发生变化的过程中，（空调过程：一态到二态）焓变化量 h 与含湿量变化量 d 的比值。

即ε = h/ d绝对湿度：每一立方米湿空气中所含水蒸汽的质量（千克）称湿空气的绝对湿度。

不能说明湿空气所具有吸收水蒸汽能力的大小。

相对湿度：就是湿空气（在一状态下，温度、大气压）中实际所包含的水蒸汽量和同温度下最大可能包含的水蒸汽量ρ″或ρ S. 的比值。

即φ=ρv／ρ s 因ρ与P成正比也可φ=P V/Pmax（最大）Pv（未饱和水蒸气分压力）P max（饱和水蒸气分压力）相对湿度的求法：相对湿度φ通常用干湿球温度计来测量，函数关系Φ=f(t w 't ）式中 t湿球温度t----干球温度或湿空气的实际温度。

w------说明：此函数关系不能表示成简单的数学式，通常制成数据表或线图，同时测得了t w, t后即从表中查得φ。

湿空气的状态参数：含湿量 d( 单位：克） =1000m v /m a==1000ρv/ ρa（ g/kg 干空气）用千摩尔质量代入逐步得：含湿量d==622Pv( 水蒸气分压力）/Pa （干空气分压力）因 P=P b=P V+Pa 所以含湿量 d==622P v/ （P b --P v）又因Pv=φ Ps 代入上式得 d=622φ P S/ (P b -- φ Ps)焓：【含湿量为 d 的（湿空气）的焓】h( 湿空气）=h a（干空气）+(kj/kg干空气）式中h a---1千克干空气的焓（kj/kg干空气）h v ---1千克水蒸汽的焓（kj/kg水蒸汽）h---湿空气的焓（kj/kg干空气）干空气的焓；h=c pa t式中c pa =为干空气定压比热。

4．湿空气的比体积湿v湿空气的比体积:１㎏绝干空气连同其所带有的水蒸汽体积之和。

即：湿空气中干空气的质量湿空气的体积湿=v 干空气湿空气kg m 3 在标准状态下，气体的标准摩尔体积为22.4m 3/kmol 。

因此，在总压力为p 、温度为t 、湿度为H 的湿空气的比容为：p t M H M v 3.101273)273(1422⨯+⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=水空湿． 式中：t ——温度，℃；p ——湿空气总压，kPa 。

湿v ——湿空气的比体积，干空气湿空气kg m 3； 将kmol kg M /29=空，kmol kg M /18=水代入上式，得：()pt H v 3.101273)273(244.1773.0⨯+⨯+=湿 5．湿空气的比热容湿c湿空气的比热容：在常压下，将1㎏绝干空气和H ㎏水蒸汽温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。

即：H c c c 水空湿+=式中:湿c ——湿空气的比热容，kJ/（㎏干空气·℃）；空c ——干空气的比热容，kJ/（㎏干空气·℃）；水c ——水蒸汽的比热容，kJ/（㎏水汽·℃）。

空c ＝1.01 kJ/（㎏干空气·℃），水c =1.88 kJ/（㎏水汽·℃）。

H c 88.101.1+=湿即湿空气的比热容只随空气的湿度变化。

6．湿空气的比焓I湿空气的比焓：1㎏绝干空气的焓与相应H ㎏水蒸汽的焓之和。

即：水空HI I I +=式中：I ——湿空气的比焓，kJ/㎏干空气；空I ——绝干空气的比焓，kJ/㎏干空气；水I ——水蒸汽的比焓，kJ/㎏水汽。

通常以0℃干空气与0℃液态水的焓等于零为计算基准，0℃液态水的汽化热为水kg kJ r o /2490=，则有：空I ＝空c t ＝1.01t ；水I ＝o r ＋水c t =2490＋1.88t 因此，湿空气的比焓可由下式计算H t H H r t H c c I o 2490)88.101.1()(++=++=水空7．干球温度t在湿空气中，用普通温度计测得温度称为湿空气的干球温度，为湿空气的真实温度。

湿空气定压比热容计算湿空气是指空气中含有一定水蒸气的状态。

在大气科学和工程中，了解湿空气的性质是非常重要的，其中之一就是湿空气的定压比热容。

本文将介绍湿空气的定压比热容的计算方法，并对其在实际应用中的意义进行解释。

首先，我们需要知道什么是定压比热容。

定压比热容是指在恒定的压力下，单位质量的物质在温度变化时所吸收或释放的热量。

对于干燥空气（即不含水蒸气的空气），其定压比热容可以通过已知的物理参数来计算。

干燥空气的定压比热容通常在常温下为1.004J/(g·°C)。

然而，湿空气的定压比热容并不是简单地可以通过一个常数来表示的。

因为水蒸气的存在会改变空气的热性质。

湿空气的定压比热容与湿度和温度息息相关，并且随着湿度和温度的变化而变化。

对于湿空气的定压比热容计算，可以使用一些经验公式或曲线拟合方法。

其中，一种较为简单的方法是通过湿空气的绝对湿度（也即实际含量水蒸气的质量）来计算定压比热容。

绝对湿度可以通过湿空气的相对湿度和温度来确定。

一般而言，当相对湿度和温度已知时，可以查找相应的表格或使用计算软件来得到相应的绝对湿度值。

得到绝对湿度值后，就可以使用相应的计算公式或查找表格来计算湿空气的定压比热容。

这些公式或表格一般会根据不同的应用场景或精度要求进行选择。

在实际应用中，计算湿空气的定压比热容还需要考虑其他因素，如气体成分的变化、环境压力等。

对湿空气定压比热容的准确计算对于一些工程领域是至关重要的。

例如，对于空调和供暖系统的设计与运行，需要考虑到根据湿空气的定压比热容来计算热负荷以确定系统所需的热功率。

此外，在大气科学和气象学中，湿空气的定压比热容也是计算温度场、湿度场等的重要参数。

综上所述，湿空气的定压比热容是湿度和温度的函数，并且并非恒定不变。

为了准确计算湿空气的定压比热容，我们需要获取湿空气的绝对湿度，并使用相应的计算公式或查找表格进行计算。

这些知识在工程设计和应用中具有重要的指导意义，可以帮助我们更好地理解和应用湿空气的性质。

干湿空气密度的计算空气密度是指单位体积的空气质量，单位通常为千克/立方米。

当空气中的水分含量变化时，空气的密度也会发生变化。

在干燥的条件下，空气中水分的含量较低，而在湿润的条件下，空气中的水分含量较高。

本文将详细介绍干空气和湿空气密度的计算方法。

干空气密度通常指的是绝对干空气（即没有水分）的密度。

其计算可以使用理想气体状态方程，也称为理想气体定律。

根据理想气体状态方程，空气的密度可以通过以下公式计算：ρ=P/(R*T)其中，ρ表示空气的密度，P为空气的压强，R为气体常数，T为空气的温度。

气体常数R是一个固定值，对于干空气而言，R的值为287.058J/(kg·K)。

需要注意的是，在计算空气密度时，压强P和温度T的单位需要保持一致。

一般来说，使用国际单位制（SI）中的帕斯卡（Pa，1Pa=1N/m²）作为压强单位，开尔文（K）作为温度单位。

湿空气密度的计算要考虑空气中的水分含量。

在湿空气中，除了空气分子外，还含有水分子。

因此，湿空气密度需要将空气分子和水分子的质量考虑在内。

湿空气密度的计算可以通过以下公式计算：ρ=(Pd/Rd*T)+(Pv/Rv*T)其中，ρ表示湿空气的密度，Pd表示干空气的压强，Rd表示干空气的气体常数，T表示空气的温度；Pv表示水蒸气的压强，Rv表示水蒸气的气体常数。

干空气的压强Pd可以直接使用压强计测量得到。

而在湿空气中，水蒸气的压强Pv需要根据空气中的相对湿度计算。

相对湿度是指空气中所含水蒸气的实际压强与饱和压强之比，通常以百分比表示。

相对湿度的计算可以通过以下公式计算：RH=(Pv/Ps)*100%其中，RH表示相对湿度，Pv表示实际水蒸气的压强，Ps表示空气在相同温度下的饱和压强。

实际水蒸气的压强可以通过以下公式计算：Pv=RH*Ps/100%饱和压强Ps与温度有关，通常通过查阅饱和水蒸气表获得。

综上所述，湿空气密度的计算方法需要考虑干空气的密度以及水蒸气的质量。

第八章 湿空气学习重点掌握湿空气、饱和湿空气、未饱和湿空气、露点、绝对湿度、相对湿度、比湿度等概念; 掌握湿空气状态参数的意义及计算方法;掌握用解析法和图解法计算湿空气的热力过程的方法。

8-1 湿空气的一般概念湿空气—干空气和水蒸气的混合物。

常温常压下，湿空气中水蒸气的分压力很低，可看作理想气体，因而湿空气可看作理想气体混合物。

即未饱和湿空气—过热水蒸气＋干空气，如点A 所示。

保持T=const ，↑m v →p v ↑ →(p v ＝p s ) →水蒸气达到饱和状态。

即水蒸气的含量达到对应温度下的最大值。

饱和湿空气—饱和水蒸气＋干空气，如点B 所示。

保持pv =const ，↓T，当温度降至pv 所对应的饱和温度时，水蒸气达到饱和状态，如C 所示。

如继续冷却，有露滴出现。

露点温度（露点）—p v 对应的饱和温度。

记作t s 或T s 。

8-2 绝对湿度、相对湿度和含湿量绝对湿度、相对湿度和含湿量均为描述湿空气中水蒸气含量的参数。

绝对湿度—每立方米湿空气中含有的水蒸气的质量。

按理想气体状态方程式，有Ts相对湿度说明了吸收水蒸气的能力。

φ↓→吸收水蒸气的能力↑，当φ＝100% （饱和湿空气）→吸收水蒸气的能力为零。

由理想气体状态方程，相对湿度可表示为相对湿度的测量：毛发湿度计干湿球温度计含湿量d—单位质量干空气的湿空气所含有的水蒸气的质量。

单位g/kg(干空气)。

即按理想气体状态方程，有即将R g,a＝287.1J/(kg·K)及R g,v＝461.5J/(kg K)代入上式，即有因,由得8-3 湿空气的焓—含湿量图工程上还常用焓-含湿量图（h-d图）分析湿空气的状态变化及其水蒸气含量的变化。

湿空气过程分析是按单位质量干空气所对应的湿空气进行计算。

因此，湿空气的焓值为1kg干空气的焓与dg水蒸气的焓之和，即式中，h、ha、hv的单位为kJ/kg(干空气)；d的单位为g/kg(干空气)。

湿空气的单位换算及计算公式
1.相对湿度：
相对湿度是指在给定温度下，空气中实际含有的水蒸气质量与该温度下空气饱和状态下所能含有的最大水蒸气质量之比。

相对湿度的单位是百分比。

相对湿度的计算公式为：
相对湿度（%）=实际水蒸气质量/饱和水蒸气质量×100%
其中，实际水蒸气质量可以通过测量湿度传感器的输出值来得到，饱和水蒸气质量由饱和水蒸气压力表给出。

2.绝对湿度：
绝对湿度是指单位体积空气中所含有的水蒸气质量，通常以克/立方米(g/m^3)为单位。

绝对湿度的计算公式为：
绝对湿度（g/m^3）=水蒸气质量/空气体积
其中，水蒸气质量可以通过实际水蒸气质量除以空气体积来计算。

3.换算关系：
相对湿度和绝对湿度之间存在换算关系，可以通过相对湿度和温度来计算绝对湿度，反之亦然。

绝对湿度（g/m^3）=相对湿度（%）×饱和水蒸气密度（g/m^3）
其中，饱和水蒸汽密度可以通过水蒸气压力表和温度来查找。

4.空气中水蒸气的饱和水蒸气压力：
在空气中，水蒸气的饱和水蒸气压力是温度的函数。

通常可以通过查表或使用饱和水蒸气压力公式来获得。

饱和水蒸气压力随温度的变化可以使用Clausius-Clapeyron方程来近似表示：
ln(P/P0) = -（ΔH/R）× (1/T - 1/T0)
其中，P0是参考温度T0下的饱和水蒸气压力，ΔH是水蒸气的汽化热，R是气体常数，T是温度。

这些是湿空气中的单位换算及计算公式，能够帮助我们进行湿空气的相关计算与分析。