湿空气的物理性质及其焓湿

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1、江苏大学空气调节教案第一章湿空气的物理性质及其焓湿图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

2、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；-25-江苏大学空气调节教案第一章湿空气的物理性质及其焓湿图理想气体：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

3、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或（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。:通用气体常数，：气体分子量（2）或（气体常数）（3）或（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+水蒸气分压力（5）标压：B＝101.325Pa-25-江苏大学空气调节教案第一章湿空气的物理性质及其焓湿图二、湿空气的状态参数（一）压力1

4、、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。用表示（2）饱和水蒸气分压力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

5、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，用表示，见附录1-1，温度越高，越大。-25-江苏大学空气调节教案第一章湿空气的物理性质及其焓湿图（二）温度绝对温标T，k表示方法有摄氏温标t，℃华氏温标t，℉（三）密度（比容）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∴（6）湿空气密度取决于，水蒸气含量越大，湿空气密度越小。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＝1.205kg/m3，因此

6、常取湿空气密度＝1.2kg/m3。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-25-江苏大学空气调节教案第一章湿空气的物理性质及其焓湿图定义：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。kg/kg（7）（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。（9）↓，空气较为干燥，吸收水蒸

7、气的能力强∴有了相对湿度，我们又可得到含湿量的另一种表达式（10）关系：定性：：表示水蒸气含量，不能反应空气吸湿能力——绝对量-25-江苏大学空气调节教案第一章湿空气的物理性质及其焓湿图：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——相对量定量：∵，很小，∴（这段根据课时酌情讲）∴，有时又称为饱和度，（11）实际上，∴（六）湿空气的焓在空调工程中，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，

8、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。对于含有1kg干空气的湿空气的焓湿空气＝干空气+水蒸气（12）如何确定，？-25-江苏大学空气调节教案第一章湿空气的物理性质及其焓湿图原则：0℃时干空气的焓