第一章湿空气的物理性质及其焓湿图
§1.1湿空气的物理性质
空气调节的任务：创造一个适合不同要求的空气环境，湿空气是空调的基本工质，也是构成环境的主体。空气调节的结构就是讲空气前后的状态发生一定的改变，这必定首先要了解其物理性质。
一、基本概念
（一）湿空气的组成
湿空气＝干空气+水蒸气
湿空气：平时人们常说的空气。
⑴干空气：N2、O2、CO2和其他惰性气体。除了CO2外，其他气体
的含量是非常稳定的，但CO2的含量非常小，他的含
量变化对干空气的性质影响可以忽略。所以允许将干
空气作为一个整体考虑。
⑵水蒸气：来源于地球上的海洋、湖泊表面水分蒸发，随着气候
地区条件而变化。压力很低，一般只有几百Pa，水蒸
气量很少，但他的变化却能引起干、湿度的变化，对
人体的舒适感，产品质量，工艺过程、设备维护等有
直接影响。
（二）理想气体状态方程
它是用来描述理想气体状态（P、V、T）变化规律的方程。
干空气：常温常压下的气体一般均可看作理想气体；
理想气体：假定该气体分子是不占有空间的质点，分子
间没有相互作用力。
水蒸汽：分压力低，含量少，比容很大，且处于过热，
亦可看作理想气体。
（水蒸气只有在特定条件下,如在压力很低、密度很小并远离饱和线的过热状态下,才接近于理想气体;而在其它大部分过热状态或饱和状态下,都不能应用理想气体的状态方程式。）
∴ 湿空气遵循理想气体状态方程
mRT PV =或RT P =υ （1） 即：一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的
比值是常数。M
M R R 8314
0==
0R :通用气体常数，M ：气体分子量 （2）
T R m V P g g g = 或 T R P g g =υ k kg J R g ⋅=/287（气体常数） （3） T R m V P q q q =或T R P q q =υ k kg J R q ⋅=/461 （4） （三）道尔顿分压定律
混合气体的压力＝各组成成分的分压力之和
湿空气压力B ＝干空气压力g P +水蒸气分压力q P （5）
标压：B ＝101.325Pa 二、湿空气的状态参数 （一）压力
1、大气压力或湿空气的压力B
大气压力不同，空气的物理性质也就不同，反映空气物理性质
的状态参数也要发生变化，因此空调的设计与运行中，如果不考虑当地大气压的大小，就会造成一定的误差。
标压：B ＝101.325KPa ，指北纬45°处海平面的全年平均大气压
海拔高度↑，B ↓
同一海拔，不同季节，B 也有±5％的波动 2、水蒸气分压力 （1）水蒸气分压力q P
水蒸气单独占有湿空气的容积，并具有与湿空气相同的温度时，所产生的压力称之为水蒸气分压力。用q P 表示 （2）饱和水蒸气分压力b q P ,
压力是由于气体分子撞击容器壁而产生的宏观效果，因此水蒸气分压力的大小直接反映了水蒸气含量的多少。
水蒸气含量越大，水蒸气分压力越大，当湿空气中的水蒸气含量达到最大限度即饱和状态时，此时的水蒸气分压力称为饱和水蒸气分压力，用b q P ,表示，)(,t f P b q 见附录1-1，温度越高，
b q P ,越大。
（二）温度
绝对温标T ，k
摄氏温标 t ，℃
华氏温标 t ，℉ ()32-9
5F t C t ︒=︒
（三）密度ρ（比容υ）
湿空气为干空气和水蒸气混合，两者均匀混合，并占有相同的体积
∴ q g ρρρ+＝ T R P T
R P q q g g += T
R P T
R P B q q g q +
-=
T
P T B
q .0003484.0-= （6）
湿空气密度取决于q P ，水蒸气含量q P 越大，湿空气密度ρ越小。 因此湿空气密度比干空气密度小，通常标况下B=101325Pa, t=20℃,干空气密度g ρ＝1.205kg/m 3，因此常取湿空气密度ρ＝1.2kg/m 3。0
（四）含湿量d （绝对含湿量）
衡量湿空气含有水蒸气量多少的指标
t T +=273
表示方法有
定义：所含水蒸气质量与干空气质量之比，即含有1kg 干空气的
湿空气所含有的水蒸气的量。或者定义为湿空气中与1kg 干空气同时并存的水蒸气量。
g
q m m d =
kg/kg （7）
干－＝＝＝⋅=kg kg P B P P P P P R R T
R V P T R V
P q q g q g q q g g g q q /622.0622.0 干－＝⋅kg g P B P q
q /622
（8）
用途：今后对空气进行加湿、减湿处理时，都是用含湿量来计算空气中水蒸气量的变化。 （五）相对湿度ϕ
表征湿空气中含有水蒸气量的间接指标
定义：湿空气的水蒸气分压力与同温度下饱和湿空气的水蒸气压力之比。 %100,⨯b
q q P P ＝ϕ
（9）
ϕ↓，空气较为干燥，吸收水蒸气的能力强
∴有了相对湿度ϕ，我们又可得到含湿量的另一种表达式
干
－＝⋅⋅⋅kg kg P B P d b
q b
q /622.0,,ϕϕ
（10）
ϕ,d 关系：
定性：d ：表示水蒸气含量，不能反应空气吸湿能力——绝对量 ϕ：表示空气中水蒸气接近饱和的程度，反映了吸收水蒸气的能力——相对量
实际上
1, q
b q P B P B --，∴b
d d
ϕ （六）湿空气的焓i
在空调工程中，空气的状态经常发生变化，也经常需要确定此状态变化过程中的热交换量，例如对空气进行加热和冷却时，常需要确定空气吸收或放出多少热量。空气经过空气处理设备处理前后均可视
为定压过程，空气的热量变化可用空气状态变化前后的焓值来表示，湿空气的焓都是以1kg 干空气做为计算基础的。
