第十二章 理想气体混合物及湿空气.pdf

第十二章第十二章第十二章第十二章 理想气体混合物及理想气体混合物及理想气体混合物及理想气体混合物及 湿空气湿空气湿空气湿空气 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 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 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一 理想气体混合物的基本定律 仅适用于理想气体 一 理想气体混合物的基本定律 仅适用于理想气体 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 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 12121212 1 1 1 1 理想气体混合物理想气体混合物理想气体混合物理想气体混合物 Mixture of Ideal Gases Mixture of Ideal Gases 质量分数 质量分数 质量分数 质量分数 摩尔分数 摩尔分数 摩尔分数 摩尔分数 体积分数 体积分数 体积分数 体积分数 i i m w m i i n x n i i V V 二 理想气体混合物的成分二 理想气体混合物的成分二 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成分 各组成气体的含量占总量的分数 i i n x n ii eqii g eq eq n M m Mx M nn R R M g eqig i RwR 换算关系换算关系换算关系换算关系 11 ii ii i eqg i ii iii ig eq g ii ii g eq g eqg ii nV x nV m MR nM xww m nMR M Rw xx R RRw Q 1212 2 2 理想气体理想气体理想气体理想气体混合物混合物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 焓和熵的比热容 热力学能 焓和熵的比热容 热力学能 焓和熵 ii ii ii ii cwc uwu hwh sws mim iim i CxCC 湿空气湿空气 干空气 水蒸气 空调 通风 烘干 干空气 水蒸气 空调 通风 烘干 冷却塔冷却塔 12121212 3 3 3 3 湿空气湿空气湿空气湿空气 湿空气与一般理想混合气体的最大 区别是 湿空气与一般理想混合气体的最大 区别是水蒸气的成分水蒸气的成分可能变化 分压低 可能变化 分压低 理想混合气体理想混合气体 va ppp Dry air Atmospheric air 饱和蒸汽饱和蒸汽 1 未饱和湿空气 未饱和湿空气 一 未饱和湿空气一 未饱和湿空气一 未饱和湿空气一 未饱和湿空气和和和和饱和湿空气饱和湿空气饱和湿空气饱和湿空气 过热蒸汽 水蒸气 过热蒸汽 水蒸气 干空气 过热水蒸气 干空气 过热水蒸气 pv ps T T s pv ps 加入水蒸气加入水蒸气 pv Insaturated air 2 饱和湿空气 饱和湿空气 干空气 饱和水蒸气 干空气 饱和水蒸气 pv ps T T s ps 温度一定 不能 再加入水蒸气 温度一定 不能 再加入水蒸气 Saturated air 二 从未饱和到饱和的途径二 从未饱和到饱和的途径二 从未饱和到饱和的途径二 从未饱和到饱和的途径 T s pv ps 1 T加水蒸气加水蒸气 pv a b 3 pv不变 不变 T a b a d d c 2 pv Ta c 4 v a e e 结露结露 Td 露点温度露点温度 Td Ts pv 结露与露点结露与露点结露与露点结露与露点DewDew pointpoint 湿润的夏天水管上常出现水珠湿润的夏天水管上常出现水珠 冷水管冷水管t 20oC T s d pv 0 04bar 大气温度大气温度t 30oC td 28 98oC 干燥的冬天干燥的冬天pv小 小 td 0 0 oC 结霜结霜frost 结雾 结雾 fog 湿空气中所含水蒸气的量湿空气中所含水蒸气的量 12121212 4 4 4 4 湿空气的状态参数湿空气的状态参数湿空气的状态参数湿空气的状态参数 2 相对湿度相对湿度 relative humidity 3 比湿度比湿度 Specific humidity 含湿量含湿量 Humidity ratio d 1 绝对湿度绝对湿度 v 绝对湿度 绝对湿度 1m3湿空气中所含水蒸气的质量湿空气中所含水蒸气的质量 v 1 绝对湿度 绝对湿度 v v m V 2 2 相对湿度 相对湿度 相对湿度 相对湿度relative humidityrelative humidity 1饱和湿空气饱和湿空气 vs 0 pp T 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 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 v s v s p p 0干空气干空气 0 3 t 线线 正斜率的直线正斜率的直线 h t 焓湿图焓湿图焓湿图焓湿图的的的的结构结构结构结构 d h 是一组向上凸 的线 是一组向上凸 的线 h 等相对湿度线等相对湿度线 t 4 线 线 饱和线饱和线100 上部未饱和线 下部无意义 上部未饱和线 下部无意义 100 干空气干空气d 0 0 焓湿图焓湿图焓湿图焓湿图的的的的结构结构结构结构 d h h t 0 622 0 622 0 622 1 s bs b bb p t d pp t p pp 99 63 sb pp 4 线 线 100 ts 99 63oCd 焓湿图焓湿图焓湿图焓湿图的的的的结构结构结构结构 d h h t 0 622 0 622 v bv v b p d pp p p 5 线 线 v p 100 d v p 焓湿图焓湿图焓湿图焓湿图的的的的结构结构结构结构 d h h t 6 露点 露点td 100 v p pv下饱和 湿空气 下饱和 湿空气 1 td 12121212 7 7 7 7 湿空气湿空气湿空气湿空气的过程及其应用的过程及其应用的过程及其应用的过程及其应用 一 单纯加热或冷却过程一 单纯加热或冷却过程 d不变不变 12 q d h 1 2 1 2 1 2 2 加热加热 1 2 21 kJ kgqhh 干空气 放热放热 1 2 2 1 kJ kgqhh 干空气 h h Simple Heating and Cooling 二 冷却去湿二 冷却去湿二 冷却去湿二 冷却去湿过程过程过程过程 q d h 1 2 1 2 1 2 2 3 4 d1 h1 d4 h4 d1 d4h水 水 1414 hhddhq 水 1414 qhhddh 水 Cooling with Dehumidification 例题例题例题例题 d h 1 1 2 已知空气的已知空气的t1 20oC p1 0 1MPa 将其加热至将其加热至t2 50oC 后送入干燥室 从干燥 室排出时 后送入干燥室 从干燥 室排出时t3 30oC 求 求 1 2 从干燥室每吸 收 从干燥室每吸 收1kg水分所需空气量 和加热量 水分所需空气量 和加热量 h2 h1 3 1 0 6 3 绝热加湿绝热加湿绝热加湿绝热加湿过程 等焓过程过程 等焓过程过程 等焓过程过程 等焓过程 d h 1 1 2 d1 h1 d2 h2 d2 d1h水 水 1212 hddhh 水 t1t2 12 hh 例题例题例题例题 d h 1 1 2 h2 h1 3 根据根据t1 20oC p1 0 1MPa 1 0 6 查图查图 d1 8 9g水蒸气水蒸气 kg干空气干空气 h1 42 8kJ kg干空气干空气 根据根据d2 d1 t2 50oC 查图查图 h2 73 5kJ kg干空气干空气 根据根据h3 h2 t3 30oC 查图查图 3 0 63 d3 17 0g水蒸气水蒸气 kg干空气干空气 0 622 s s p t d pp t 1 005 2501 1 863 htdt 例题例题例题例题 d h 1 1 2 已知空气的已知空气的t1 20oC p1 0 1MPa 将其加热至将其加热至t2 50oC 后送入干燥室 从干燥 室排出时 后送入干燥室 从干燥 室排出时t3 30oC 求 求 1 2 从干燥室每吸 收 从干燥室每吸 收1kg水分所需空气量 和加热量 水分所需空气量 和加热量 h2 h1 3 1 0 6 3 d h 1 1 2 h2 h1 3 含含1kg干空气的湿空气所吸收水分干空气的湿空气所吸收水分 32 17 08 98 1gdd 每吸收每吸收1kg水分所需干空气水分所需干空气 dry a 1000 123kg 8 1 m 每吸收每吸