1、1,第十二章 理想气体混合物与湿空气(3学时),基本内容 理想气体混合物热力学(内)能焓、熵、比热的计算;湿空气;绝对湿度、相对湿度、含湿量;湿空气密度、气体常数、焓;湿空气湿度测定;焓湿图应用。 基本要求 掌握理想气体混合物热力学(内)能、焓、熵、比热的计算;掌握湿空气性质、术语;了解湿空气各参数间基本关系;掌握焓湿图应用。,2,12-1 理想气体混合物,综述: 理想气体混合物压力、温度、比容遵循理想气体状态方程式即: PV=nRmT 遵循质量守恒定律:m=m1+ m2 + m3 +.+ mn 总摩尔数等于各组分气体分摩尔数之和n=n1+ n2 + n3 +nn,3,一、理想气体混合物遵循的
2、规律,1、分压力及分压力定律2、分容积及分容积定律,4,分压力Pi定义:某种气体单独占有混合物的容积且与混合物具有相同的温度,则它的压力称混合物中该组分气体的分压力,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,P,V,T,P1,V,T,P2,V,T,道尔顿定律:理想气体混合物的压力等于各组分气体分压力的总和,5,6,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。
3、,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,P,V,T,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,。,P,V1,T,P,V2,T,分容积Vi定义:某种气体单独占有相同温度、相同压力下占有的容积称为混合物中该组分气体的分容积,亚美格定律:理想气体混合物的容积等于各组分气体分容积的总和,7,二、理想气体混合物成分及换算关系,1、混合物各种成分质量成分Wi:摩尔成分Xi:容积成分 :2、换算关系,8,2、换算关系,9,三、理想气体混合物密度、千摩尔质量及折合气体常数(自学)
4、,10,12-2 理想气体混合物热力学能、焓、比热的计算,(自学),11,12-3 湿空气,12,概述,自然界江河湖海水的蒸发使得空气中总会有部分水蒸气,一般不予注意 但空气中水蒸气含量的多少有特殊作用时,必须考虑空气的水蒸气的量的大小,EG: 烘干装置 采暖通风装置 建筑物如车间、机舱环境的降温 室内的调温调湿 介绍书中表12-2,13,湿空气一般概念,1、湿空气:干空气与水蒸气的混合物,可近似以理想气体处理,湿空气压力组成: 2、干空气:完全不含水蒸气的空气 3、未饱和湿空气:过热水蒸气与干空气组成的湿空气 4、饱和湿空气:饱和水蒸气与干空气组成的湿空气 5、露点温度:湿空气水蒸气分压力P
5、w对应的饱和温度Td,为湿空气的露点温度,干空气分压力,水蒸气分压力,14,Ps,v,Ps,T,s,0,A,P,s,s”,T,C,Pw,T,B,A,B,Td,Pv,吸湿达饱和,降温结露,吸湿达饱和,C,降温结露,未饱和湿空气:过热水蒸气与干空气组成的湿空气,A点 饱和湿空气:饱和水蒸气与干空气组成的湿空气,B、C点,露点温度:湿空气水蒸气分压力Pv对应的饱和温度Td,为湿空气的露点温度,对应C点,15,12-4 湿空气状态参数(绝对湿度、相对湿度、含湿量),一、绝对湿度v 1、定义:每立方米湿空气含有的水蒸气质量为绝对湿度,等于湿空气的温度与压力所确定状态下水蒸汽的密度v,单位kg/m3 2、
6、确定方法 A:由水与水蒸汽表、图确定: 1)未饱和湿空气:由空气温度t,湿空气水蒸汽分压力pv,查过热蒸汽表比体积v,得v的值 2)饱和湿空气:由空气温度t=ts,查饱和水与饱和水蒸汽表得” , v = ” B:近似计算:根据理想气体状态方程式 Pv增加, ”增大;Pv=Ps,饱和湿空气具该温度下最大绝对湿度,水蒸气气体常数 461.5j/kg.K,水蒸气分压力,Pa,16,二、相对湿度,1、定义: 未饱和湿空气绝对湿度与饱和湿空气绝对湿度的比值;表示了湿空气中水蒸气含量的饱和程度,以表示,% 2、确定方法 1)按定义 2)按理想气体方程式 3、测量 湿球温度计 干球温度计,由空气温度t,确定ts,Ps, 得”,即为s,由空气温度t,水蒸气分压力Pv,得v,公式12-29,公式12-27,17,三、含湿量,烘干过程中,空气作为工质吸收水分,其干空气质量保持不变,水蒸气量在变化,用含湿量d计算更为方便 1、定义:每千克干空气中所含水蒸气质量(kg),称含湿量d,(kg/kg干空气) 2、相关计算 以理想气体近似计算,287.1kj/kg.k,461.5kj/kg.k,公式12-32,18,12-5 湿球温度与绝热饱和温度,19,湿空气焓,20,12-6 湿空气焓-含湿量图,21,12-7 湿空气的热力过程,自学,22,作业 12-2,12-10,12-15,