《工程熱力學(xué)》第十二章理想氣體與濕空氣

第 十 二 章 理 想 氣 體 混 合 物 與 濕 空 氣 （ 3學(xué) 時 ）基 本 內(nèi) 容理 想 氣 體 混 合 物 熱 力 學(xué) （ 內(nèi) ） 能 焓 、 熵 、 比 熱 的計 算 ； 濕 空 氣 ； 絕 對 濕 度 、 相 對 濕 度 、 含 濕 量 ；濕 空 氣 密 度 、 氣 體 常 數(shù) 、 焓 ； 濕 空 氣 濕 度 測 定 ；焓 濕 圖 應(yīng) 用 ?；?本 要 求掌 握 理 想 氣 體 混 合 物 熱 力 學(xué) （ 內(nèi) ） 能 、 焓 、 熵 、比 熱 的 計 算 ； 掌 握 濕 空 氣 性 質(zhì) 、 術(shù) 語 ； 了 解 濕空 氣 各 參 數(shù) 間 基 本 關(guān) 系 ； 掌 握 焓 濕 圖 應(yīng) 用 。 12-1 理 想 氣 體 混 合 物綜 述 ：理 想 氣 體 混 合 物 壓 力 、 溫 度 、 比 容 遵 循理 想 氣 體 狀 態(tài) 方 程 式 即 ： PV=nRmT遵 循 質(zhì) 量 守 恒 定 律 ： m=m1+ m2 + m3 + .+ mn總 摩 爾 數(shù) 等 于 各 組 分 氣 體 分 摩 爾 數(shù) 之 和 n=n1+ n2 + n3 + +nn 一 、 理 想 氣 體 混 合 物 遵 循 的 規(guī) 律1、 分 壓 力 及 分 壓 力 定 律2、 分 容 積 及 分 容 積 定 律 分 壓 力 Pi定 義 ： 某 種 氣 體 單 獨(dú) 占 有 混 合 物 的 容 積 且 與 混 合 物具 有 相 同 的 溫 度 ， 則 它 的 壓 力 稱 混 合 物 中 該 組 分 氣 體 的 分 壓 力。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。P， V， T P1， V， T P2， V， T道 爾 頓 定 律 ： 理 想 氣 體 混 合 物 的 壓 力 等 于 各 組 分 氣 體 分 壓 力 的 總 和V TRnPi mi V TnRnVTRPiP mnimni i 11 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。P， V， T 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。P， V1， T P， V2， T分 容 積 Vi定 義 ： 某 種 氣 體 單 獨(dú) 占 有 相 同 溫 度 、 相 同 壓力 下 占 有 的 容 積 稱 為 混 合 物 中 該 組 分 氣 體 的 分 容 積PTnRnPTRViV mnimni i 11 P TRnV mii 亞 美 格 定 律 ： 理 想 氣 體 混合 物 的 容 積 等 于 各 組 分 氣體 分 容 積 的 總 和 二 、 理 想 氣 體 混 合 物 成 分 及 換 算 關(guān) 系1、 混 合 物 各 種 成 分 質(zhì) 量 成 分 Wi： 摩 爾 成 分 Xi： 容 積 成 分 ：2、 換 算 關(guān) 系 mmw i i nnX ii VV ii ni iw1 1 ni iX1 1 ni i1 1i nnVV iii ii XnMMnmmw iiii 2 、換算關(guān)系MMXw iii VVmmw iiii iw iii 三 、 理 想 氣 體 混 合 物 密 度 、 千 摩 爾 質(zhì) 量 及折 合 氣 體 常 數(shù) （ 自 學(xué) ) 12-2 理 想 氣 體 混 合 物 熱 力 學(xué) 能 、 焓 、 比 熱 的 計算(自 學(xué) ) 12-3 濕 空 氣 概 述自 然 界 江 河 湖 海 水 的 蒸 發(fā) 使 得 空 氣 中 總 會 有 部 分水 蒸 氣 ， 一 般 不 予 注 意但 空 氣 中 水 蒸 氣 含 量 的 多 少 有 特 殊 作 用 時 ， 必 須考 慮 空 氣 的 水 蒸 氣 的 量 的 大 小 ， EG ：u烘 干 裝 置u采 暖 通 風(fēng) 裝 置u建 筑 物 如 車 間 、 機(jī) 艙 環(huán) 境 的 降 溫u室 內(nèi) 的 調(diào) 溫 調(diào) 濕介 紹 書 中 表 12-2 濕 空 氣 一 般 概 念1、 濕 空 氣 ： 干 空 氣 與 水 蒸 氣 的 混 合 物 ，可 近 似 以 理 想 氣 體 處 理 ， 濕 空 氣 壓力 組 成 ：2、 干 空 氣 ： 完 全 不 含 水 蒸 氣 的 空 氣3、 未 飽 和 濕 空 氣 ： 過 熱 水 蒸 氣 與 干 空氣 組 成 的 濕 空 氣4、 飽 和 濕 空 氣 ： 飽 和 水 蒸 氣 與 干 空 氣組 成 的 濕 空 氣5、 露 點(diǎn) 溫 度 ： 濕 空 氣 水 蒸 氣 分 壓 力 Pw對 應(yīng) 的 飽 和 溫 度 Td， 為 濕 空 氣 的 露點(diǎn) 溫 度 vppp ab 干 空 氣 分 壓 力水 蒸 氣 分 壓 力 Ps v PsT s0 AP s s”T CPw TB ABTd Pv吸 濕 達(dá) 飽 和降 溫 結(jié) 露吸 濕 達(dá) 飽 和C 降 溫 結(jié) 露未 飽 和 濕 空 氣 ： 過 熱 水 蒸 氣 與 干 空 氣 組 成 的 濕 空 氣 ， A點(diǎn)飽 和 濕 空 氣 ： 飽 和 水 蒸 氣 與 干 空 氣 組 成 的 濕 空 氣 ， B、 C點(diǎn)露 點(diǎn) 溫 度 ： 濕 空 氣 水 蒸 氣 分 壓 力 Pv對 應(yīng) 的 飽 和 溫 度Td， 為 濕 空 氣 的 露 點(diǎn) 溫 度 ， 對 應(yīng) C點(diǎn) 12-4 濕 空 氣 狀 態(tài) 參 數(shù) （ 絕 對 濕 度 、 相 對 濕 度 、 含 濕 量 ）一 、 絕 對 濕 度 v1、 定 義 ： 每 立 方 米 濕 空 氣 含 有 的 水 蒸 氣 質(zhì) 量為 絕 對 濕 度 ， 等 于 濕 空 氣 的 溫 度 與 壓 力 所確 定 狀 態(tài) 下 水 蒸 汽 的 密 度 v， 單 位 kg/m32、 確 定 方 法A： 由 水 與 水 蒸 汽 表 、 圖 確 定 ：1） 未 飽 和 濕 空 氣 ： 由 空 氣 溫 度 t， 濕 空 氣 水 蒸汽 分 壓 力 pv， 查 過 熱 蒸 汽 表 比 體 積 v， 得 v的 值2） 飽 和 濕 空 氣 ： 由 空 氣 溫 度 t=ts， 查 飽 和 水與 飽 和 水 蒸 汽 表 得 ” ， v = ”B： 近 似 計 算 ： 根 據(jù) 理 想 氣 體 狀 態(tài) 方 程 式Pv增 加 , ” 增 大 ;Pv=Ps,飽 和 濕 空 氣 具 該 溫度 下 最 大 絕 對 濕 度 TRpVm gvvvv 水 蒸 氣 氣 體 常 數(shù)461.5j/kg.K水 蒸 氣 分 壓 力 ,Pa 二 、 相 對 濕 度1、 定 義 ：未 飽 和 濕 空 氣 絕 對 濕度 與 飽 和 濕 空 氣 絕對 濕 度 的 比 值 ； 表示 了 濕 空 氣 中 水 蒸氣 含 量 的 飽 和 程 度 ，以 表 示 ， %2、 確 定 方 法1） 按 定 義2） 按 理 想 氣 體 方 程 式3、 測 量濕 球 溫 度 計 干 球 溫 度 計 v由 空 氣 溫 度 t， 確 定 ts， Ps，得 ” ， 即 為 s由 空 氣 溫 度 t， 水蒸 氣 分 壓 力 Pv， 得 v svsvgvvv PPPTRTRP 公 式 12-29公 式 12-27 三 、 含 濕 量烘 干 過 程 中 ， 空 氣 作 為 工質(zhì) 吸 收 水 分 ， 其 干 空氣 質(zhì) 量 保 持 不 變 ， 水蒸 氣 量 在 變 化 ， 用 含濕 量 d計 算 更 為 方 便1、 定 義 ： 每 千 克 干 空 氣中 所 含 水 蒸 氣 質(zhì) 量（ kg） ， 稱 含 濕 量 d，（ kg/kg干 空 氣 ）2、 相 關(guān) 計 算以 理 想 氣 體 近 似 計 算 vAAvAv AAA vvv RRPPmmTR VPm TR VPm 287.1kj/kg.k461.5kj/kg.kss vvAvpp pd pp pppd 622.0 622.0622.0 公 式 12-32 12-5 濕 球 溫 度 與 絕 熱 飽 和 溫 度 濕 空 氣 焓vA dhhh 001.0 )/(2501)./(863.2 )./(859.1)/(2501 )./(004.1 001.0 )./(859.1)/(2501 )./(004.1 ,00 ,0 kgkjtkkgkj tkkgkjkgkj tkkgkj dhhh tkkgkjkgkj tCLh tkkgkjtCh vA vpCv ApA 12-6 濕 空 氣 焓 -含 濕 量 圖 12-7 濕 空 氣 的 熱 力 過 程自 學(xué) 作 業(yè) 12-2,12-10,12-15