參考熱工學(xué)第12章

1、1第十二章 混合氣體和濕空氣 2121 理想氣體混合物一、處理氣體混合物的基本原則 混合氣體混合物的組分都處理想氣體狀態(tài)，則混合氣體也處理想氣體狀態(tài)； 混合氣體可作為某種假想氣體，其質(zhì)量和分子數(shù)與組分氣體質(zhì)量之和及分子數(shù)之和相同。理想氣體混合物可作為Rg混和M混的理想氣體。平均氣體常數(shù)，折合氣體常數(shù)R混平均摩爾質(zhì)量，折合摩爾質(zhì)量M混3二、混合氣體的分壓力定律和分容積定律1. 分壓力定律 分壓力組分氣體處在與混合氣體相同容積、相同溫度單獨(dú)時(shí)對壁面的壓力。 分壓力定律4 2. 分容積定律 分容積組分氣體處在與混合氣體同溫同壓單獨(dú) 占有的體積。分容積定律5三、混合氣體成分2.體積分?jǐn)?shù)3.摩爾分?jǐn)?shù)1.

2、質(zhì)量分?jǐn)?shù)64.各成分之間的關(guān)系76. 利用混合物成分求M混和Rg混1)已知質(zhì)量分?jǐn)?shù)5. 分壓力和總壓力82)已知摩爾分?jǐn)?shù)9四、理想氣體混合物的比熱容、熱力學(xué)能、焓和熵1.比熱容2.熱力學(xué)能3.焓4.熵1 kg101 kg定比熱容1 mol定比熱容五、混合氣體(無化學(xué)反應(yīng))過程熵變11122 濕空氣 地球上的大氣由氮、氧、氬、二氧化碳、水蒸氣及極微量的其他氣體組成。水蒸氣以外的所有組成氣體稱為干空氣，看作是不變的整體。因此，大氣是干空氣與水蒸氣組成的混合氣體。 干空氣隨時(shí)間、地理位置、海拔、環(huán)境污染等因素而產(chǎn)生微小的變化，為便于計(jì)算，將干空氣標(biāo)準(zhǔn)化（不考慮微量的其它氣體）。成分相對分子質(zhì)量摩爾成

3、分O232.0000.209 5N228.0160.780 9Ar39.9440.009 3CO244.010.000 3一、干空氣和濕空氣12濕空氣=干空氣+ 水蒸氣濕空氣是理想氣體混合物一、未飽和濕空氣和飽和濕空氣空氣飽和與否取決于t，pv空氣中的水蒸氣過熱空氣未飽和飽和空氣飽和13如當(dāng)空氣未飽和空氣飽和空氣達(dá)成飽和的途徑 t 不變，pv 上升，pv = ps(t)Pv 不變，t 下降，t = ts (pv)14二、露點(diǎn)（dew point） 濕空氣中水蒸氣壓力pv所對應(yīng) 的飽和溫度，td=ts(pv) 。1512-3 相對濕度和含濕量一、絕對濕度 每立方米濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量 kg/m3

4、v 數(shù)值不能直接反映濕空氣吸濕能力的大小，在溫度變化時(shí)，即使絕對濕度不變，吸濕能力也有明顯變化。16 二、相對濕度（飽和度）（humidity） 濕空氣中水蒸氣含量與同溫度下最大可能含量之比。 =0 干空氣0 1 未飽和空氣 =1 飽和空氣吸濕能力下降1.2.17三、干球溫度 t 濕球溫度 tw 1. 干、濕球濕度計(jì)原理1819四、含濕量d 1 kg干空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量kg水蒸氣/kg干空氣2012-4 濕空氣的焓-濕圖一、濕空氣的焓kJ/kg干空氣21 按1 kg干空氣加d kg水蒸氣的理想氣體混合物計(jì)算 注：濕空氣中水蒸氣的參數(shù)可以通過查水和水蒸氣 的熱力性質(zhì)表確定，也可以按理想氣體性

5、質(zhì)計(jì)算。三、 h-d 圖注意：h-d 圖隨 pb 改變而改變1.制圖依據(jù)二、濕空氣其他狀態(tài)參數(shù)22232. 線群介紹 1）定d 線 一組平行于縱坐標(biāo)的直線群。 露點(diǎn) td 是濕空氣冷卻到 =100%時(shí)的溫度。因此，含濕量 d 相同、狀態(tài)不同的濕空氣具有相同的露點(diǎn)。 2）定 h 線3）定 t 線 由h=1.005t+(2501+1.86t)d ，當(dāng)濕空氣的干球溫度t = 定值時(shí)，h 和d 間成直線變化關(guān)系。t 不同時(shí)斜率不同。因此等t線是一組互不平行的直線，t 愈高，等 t 線斜率愈大。 244）定 tw 線 絕熱增濕過程近似為等 h 過程，濕空氣的濕球溫 tw (近似等于絕熱飽和溫度tw)是沿

6、等h 線冷卻到=100% 時(shí)的溫度。因此，焓值相同狀態(tài)不同的濕空氣具有相同的濕球溫度。 5）定線等線是一組上凸形的曲線。 所以總壓力p 一定時(shí)， = f (d, t ) 。 h-d 圖都是在一定的總壓力p 下繪制的，水蒸氣的分壓力最大也不可能超過 p。因此當(dāng)濕空氣溫 度等于或高于100時(shí)定義為 = pv/p。此時(shí)等線就是等d 線，所以各等線與t = 100的等溫線相交后，向上折與等d 線重合。 25 6）定v線 =0，即干空氣狀態(tài)，這時(shí)d = 0，所以它和縱坐標(biāo)線重合。 7）pv = f (d) 線26例1 已知濕空氣參數(shù)3. h-d圖應(yīng)用求其他參數(shù)解：由溫度及相對濕度在h-d 圖上確定點(diǎn)1的位置，由此讀出由h1與 交點(diǎn)讀出由點(diǎn)1作垂線，與交 點(diǎn)讀出與 pv 線交點(diǎn)讀出27求:其他.例2 已知濕空氣參數(shù)解：利用h-d上等濕球溫度線與等焓線平行及 時(shí)干球溫度等于濕球溫度確定點(diǎn)1。討論:濕空氣2812-5 濕空氣的熱力過程濕空氣熱力過程求解的共同步驟： 1.畫出流程草圖； 2.在 h-d 圖上畫出過程； 3.寫出水及干空氣的質(zhì)量守恒方程； 4.寫出能量方程； 5.利用解析法或 h-d 圖確定質(zhì)、