第八章 混合气体与湿空气.ppt

第八章混合气体和湿空气 前面已讨论了单一成分气体的性质 锅炉烟气=CO2+N2 +H2O+CO+---------- 空调用湿空气=干空气+水蒸汽 本章研究对象属理想气体，混合气体中各组成气体不发生化学反应。如烟气。湿空气中水蒸汽分压力极小，可以看成为理想气体。 研究内容：研究混合气体中各组成气体的成分、性质及气体常数的计算。湿空气的焓湿图结构及其使用方法。 第八章混合气体和湿空气（续） 第一节混合气体的基本概念 一.混合气体的分压力：假定混合气体中各组成气体单独存在，并且具有与混合气体相同的温度及容积时具有的压力。 二.混合气体的分容积：假定把混合气体中各组成气体分离出来以后,分别盛在几个容器内,而且各组成气体保持着与混合气体相同的压力和温度,这时各组成气体所占有的容积. 第八章混合气体和湿空气（续） 三.混合气体的各组成成分及相互换算 (一)各组成成分表示 三种表示法:质量成分,容积成分,摩尔成分。 1.质量成分(相对质量成分): 2.容积成分(相对容积成分): 第八章混合气体和湿空气（续） 3.摩尔成分(相对摩尔成分): (二).各组成成分之间的换算关系 1.质量成分与容积成分的换算 2.摩尔成分与容积成分之间的关系 第八章混合气体和湿空气（续） 四.混合气体的折合分子量及气体常数 或 第八章混合气体和湿空气（续） 第二节混合气体的比热、内能、焓和熵 一.混合气体的比热 二.混合气体的内能、焓和熵 第八章混合气体和湿空气（续） 第八章混合气体和湿空气（续） 第三节湿空气的状态参数 空调工程中必须使湿空气达到一定的温度、湿度和清洁度，必须考虑水蒸气影响。研究湿空气中水蒸气含量、性质及有关的热工计算。 基本概念： 1.干空气:不含水蒸气的空气。 2.湿空气:含水蒸气的空气。 自然界中存在的空气就是湿空气。 湿空气=干空气＋水蒸气 湿空气近似作为理想气体。 第八章混合气体和湿空气（续） 一.湿空气的总压力与分压力 由于通风空调工程中使用的工质一般为大气，故湿空气的总压力即为大气压力 空气中水蒸气的状态可以用水蒸气的p—v图来表示。 第八章混合气体和湿空气（续） 第八章混合气体和湿空气（续） 图中水蒸气状态a点处于过热状态。 未饱和空气：由过热蒸气与干空气组成的湿空气称为未饱和空气a。 未饱和空气=干空气＋过热水蒸气 饱和空气：向未饱和空气中加入与其温度相同的水蒸气，湿空气中水蒸气分压力不断增加，直到湿空气中水蒸气达到饱和状态，这时的湿空气称为饱和空气。若继续向饱和空气中加入与其温度相同的水蒸气，将有水滴析出。 饱和空气=干空气＋饱和水蒸气 第八章混合气体和湿空气（续） 保持未饱和空气中水蒸气含量不变，降低湿空气的温度，直到未饱和空气中水蒸气处于饱和状态。这时的温度称为未饱和空气a的露点温度。 露点温度：对应于未饱和空气中过热水蒸气相应分压力下的饱和温度。 湿空气中水蒸气的最大分压力等于湿空气的总压力B。 二.绝对湿度与相对湿度 1.绝对湿度:1m3湿空气中所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度。用ρvap表示。 第八章混合气体和湿空气（续） 2.相对湿度：空气中水蒸气的实际含量对同温度下最大可能含量的接近程度。用φ表示。也称饱和度。 φ 越小，说明湿空气的吸收水蒸气能力越强。 φ 越大，说明湿空气的吸收水蒸气能力越弱。 第八章混合气体和湿空气（续） 空调过程涉及空气的加湿或减湿，而湿空气中的干空气的质量不随湿空气的状态变化而变化。因此以1kg干空气为计算的基础。 3.含湿量d：即含1kg干空气的湿空气所携带的水蒸气的质量称为含湿量d 。含湿量d的单位通常用g。 第八章混合气体和湿空气（续） 第八章混合气体和湿空气（续） 由于ps是温度t的函数,故B一定时,d是φ及t的函数。 工程上，由于B远大于pvap ，故B-pvap ≈B- ps 即 ds为某温度下的饱和含湿量。 第八章混合气体和湿空气（续） 4.湿空气的密度 第八章混合气体和湿空气（续） 结论:（1）.在B、T相同的情况下，湿空气的密度永远小于干空气的密度。 （2）. φ增加,湿空气的密度减小。 5.焓 kj/kg（d.a） 第八章混合气体和湿空气（续） 空调通风工程中,对空气的加热与冷却都是在定压条件下进行的,所以空气处理过程中吸收或放出的热量,均可以用过程前后的焓差来计算。 大气压力B一定时，t、d、r及φ中，只有两个是独立变量。且ps是t的函数。 6