理想混合气体和湿空气

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第12章理想混合气体和湿空气

1研究对象无化学反应的理想气体混合物例：锅炉烟气CO2,CO,H2O,N2燃气轮机中的燃气空调工程中的湿空气水蒸气含量低，稀薄，当作理想气体水蒸气含量可变化，单独研究

2本章主要内容1、成分描写2、分压定律和分容积定律3、混合物参数计算4、湿空气

3§12-1理想气体混合物第i种组元气体的质量成分：设混合气体由1,2,3,…,i,…k种气体组成各组元质量成分之和为1

4摩尔成分设混合气体由1,2,3,…,i,…k种气体组成摩尔数第i种组元气体的摩尔成分：各组元摩尔成分之和为1

5平均摩尔质量M和折合气体常数Rg设混合气体的平均摩尔质量为M，摩尔数为n，则混合气体质量折合气体常数平均摩尔质量为M

6与xi的换算已知xi

7分压定律pTVpTVpTVpTV分压力pi

8分压定律pTVpTVpTVpTV分压力pi

9压力是分子对管壁的作用力分压定律的物理意义混合气体对管壁的作用力是组元气体单独存在时的作用力之和理想气体模型1.分子之间没有作用力2.分子本身不占容积

10质量成分与混合物气体常数kJ/kg.K

11pTVpTVpTVpTV分体积Vi分体积定律

12分体积定律pTVpTVpTVpTV分体积Vi容积成分＝摩尔成分

13§12-2混合气体的参数计算质量，摩尔数，压力，容积，内能，焓，定压比热容，定容比热容，熵总参数加和性总参数是各组元在分压力状态下的分参数之和（除总容积）

14混合物总参数的计算质量守恒摩尔数守恒分压定律

15混合物比参数的计算加权性[kJ/kg][kJ/kmol]注意：各组成气体混合气体内能

16混合物比参数的计算[kJ/kg][kJ/kmol]注意：各组成气体混合气体焓[kJ/kg.K][kJ/kmol.K]熵

17混合物比参数的计算[kJ/kg.K][kJ/kmol.K]定压比热容[kJ/kg.K][kJ/kmol.K]定容比热容例12-1,12-2

18湿空气＝（干空气＋水蒸气）应用：空调、通风、烘干、冷却塔等§12-3湿空气的性质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。分压低理想混合气体

19饱和蒸汽1、未饱和湿空气未饱和湿空气和饱和湿空气过热蒸汽水蒸气干空气＋过热水蒸气pv

202、饱和湿空气未饱和湿空气和饱和湿空气干空气＋饱和水蒸气pv＝ps(T)Tsps温度一定，不能再加入水蒸气

21从未饱和到饱和的途径Tspvps1、T加水蒸气pvab2、pv不变，Tabadd结露Td露点温度

22Td=Ts(pv)结露与露点湿润的夏天水管上常出现水珠?冷水管t=20oCTsdpv=0.04bar大气温度t=30oCtd=28.98oC

23反映湿空气中所含水蒸气量的参数：§12-4湿空气的状态参数2.相对湿度3.含湿量d1.绝对湿度

241.绝对湿度每立方米湿空气中水蒸气的质量kg/m3说明：ρv数值不能直接反映湿空气吸湿能力的大小。如：pv=0.6566kPa，1℃时pv=ps，无吸湿能力；10℃时，pv

252、相对湿度＝1饱和湿空气在相同的温度下：相对湿度＝0干空气0<<1未饱和湿空气表明湿空气与同温下饱和湿空气的偏离程度越干燥，吸水能力强越湿润，吸水能力低直接反映湿空气吸湿能力；同时也反映所含水蒸气的饱和程度。

263.含湿量湿空气中干空气的量总不变，以此为计算基准比湿度kg水蒸气/kg干空气a）当p一定时，b)一定，升温吸湿原理讨论：

274.湿空气的焓kJ/kg干空气

28干湿球温度法t-twt-twt=tw=ts(pv)球面上：蒸发热=对流热§12-5湿球温度湿空气的及d的测量方法：

29原理有效汽膜层内——饱和饱和温度饱和温度

30干球温度,湿球温度与露点温度图5-9干湿球温度计t=tw=tdTstwtdtt>tw>td

31§12-6湿空气的焓湿图工程上求取湿空气的参数，常用h－d图极为方便。h－d图绘制原理：

32湿空气的焓湿图结构d=0干空气dh2、h线1、d线人为将h旋转135度h135度

33焓湿图的结构dh3、t线正斜率的直线h等干球温度线t

34焓湿图的结构dh是一组向上凸的线h等相对湿度线t4、线饱和线上部未饱和线下部无意义干空气d=0

35焓湿图的结构dhht4、线ts=99.63oCd

36焓湿图的结构dhht5、线d

37加热或冷却绝热加湿3.冷却去湿4.绝热混合工程上常用的湿空气过程：用稳定流动能量方程、质量守恒方程及h－d图。方法：

38第12章小结1、成分描写2、分压定律和分容积定律3、混合物参数计算（混合熵增）4、湿空气概念与计算

39作业12-112-212-812-10