第十二章 理想气体混合物及湿空气

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1、第十二章第十二章理想气体混合物及理想气体混合物及湿空气湿空气§§1212--11理想气体混合物理想气体混合物(MixtureofIdealGases)(MixtureofIdealGases)一、理想气体混合物的基本定律一、理想气体混合物的基本定律道尔顿分压定律：混合气体的总压力等于各组成气体分压力之和阿美格分体积定律：混合气体的总体积等于各组成气体分体积之和仅适用于理想气体二、理想气体混合物的成分二、理想气体混合物的成分成分：各组成气体的含量占总量的分数m质量分数：质量分数：iw=imni摩尔分数：

2、摩尔分数：xi=nVnii体积分数：体积分数：ϕ===xiiVn换算关系换算关系nViix===ϕiinVm∑nMiiMeq==m=∑xMiinninMiiRMReqgi,x==R==ww=iigeq,inMmMReqig,eqMRw=∑R∑Rwgi,iQ∑∑xxgeq,,=∴11igi==iiRgeq,∴RRgeq,,=∑giiw1212--22理想气体理想气体混合物混合物的比热容、热力学能、焓和熵的比热容、热力学能、焓和熵cw=∑cCxmi==∑∑Cm,,iiϕCmiiiuw=∑iiuhw=∑ii

3、hs=∑wsii§§1212--33湿空气湿空气Atmosphericair湿空气＝（干空气＋水蒸气）Dryair理想混合气体分压低ppp=+av湿空气与一般理想混合气体的最大区别是水蒸气的成分可能变化。空调、通风、烘干、冷却塔一、未饱和湿空气一、未饱和湿空气和和饱和湿空气饱和湿空气过热蒸汽水蒸气饱和蒸汽干空气1、未饱和湿空气Insaturatedair＋Tps过热水蒸气pvp

4、加入水蒸气s二、从未饱和到饱和的途径二、从未饱和到饱和的途径1、T加水蒸气pvab2、p，Tacv3、p不变，TadvTps结露pvT露点温度badcd4、veaes结露与露点结露与露点DewDew--pointpointT=T(p)dsv湿润的夏天水管上常出现水珠?干燥的冬天p小，t<0.0oC结霜frostvdT结雾？fogp=0.04barv大气温度t=30oCdt=28.98oCd冷水管t=20oCs§§1212--44湿空气的状态参数湿空气的状态参数湿空气中所含水蒸气的量1、绝对湿度ρv2、

5、相对湿度relativehumidityϕ3、比湿度Specifichumidityd含湿量Humidityratio1、绝对湿度ρv绝对湿度：1m3湿空气中所含水蒸气的质量mvρ=vV22、相对湿度、相对湿度relativehumidityrelativehumidity定义：湿空气中所含水蒸气的质量与同温、同总压下饱和湿空气中所含水蒸气的质量之比。ρvpv＝1饱和湿空气ϕ==ρpϕss0<<1未饱和湿空气0(≤ppT≤)vs＝0干空气含义：表明湿空气与同温下饱和湿空气的偏离程度，反映所含水蒸气的饱

6、和程度ϕ越湿润，吸水能力低33、比湿度、比湿度((含湿量含湿量))SpecifichumiditySpecifichumidity湿空气中干空气的量总不变，以此为计算基准定义：含1kg干空气的湿空气中所含水蒸汽的质量mv比湿度d=kg水蒸气/kg干空气mapVvmRTpRp×287vvvavd====mpaapVaRvpa×461.9RTappϕvs==0.6220.622pp−−ppϕvs44、湿空气的焓、湿空气的焓以单位质量干空气为基准，理想混合气体Hmhmh+aavvhh===+d⋅hkJ/kg

7、干空气avmmaa干空气的焓h=0a工程上，取0oC时饱和水的焓h=0vhct==1.005t干空气的焓ap温度t下水蒸气的焓ht=+25011.863vht=1.005++d(25011.863)t0oC时，饱和水蒸汽的焓值§§1212--55湿湿球温度和绝热饱和温度球温度和绝热饱和温度••湿湿球温度定义球温度定义••干干球温度、湿球温度、露点温度的关球温度、湿球温度、露点温度的关系系••了解绝热饱和温度了解绝热饱和温度湿空气的参数很多，有多少独立的变量根据相律rkf=−+2=3pb,h,d组元数相

8、数固定21pb=0.1MPa焓湿图Psychrometriccharts§§1212--66湿空气的焓湿图湿空气的焓湿图1、d线h焓湿图焓湿图的的结构结构135度d=0干空气h2、h线ht=1.005++d(25011.863)th与t很接近人为将h旋转135度d焓湿图焓湿图的的结构结构3、t线hht⎛⎞∂h⎜⎟=⎝⎠∂dt25011.863+t=>Const0正斜率的直线d焓湿图焓湿图的的结构结构4、线φhφ等相对湿度线ht是一组向上凸的线φ=100%