第一章 湿空气练习题答案(2014)

1、确定空气状态及查找参数确定空气状态及查找参数 n根据任意两个独立的空气状态参数，就可以在焓湿图上找到相应的状 态点，并可判断出空气是处于什么状态，还可查找出其他的状态参数。 【例1-2】 已知某日气象台预报的天气温度是30，相对湿度是 60%。 1）在焓湿图中标出相应状态点。 2）查出该状态空气的其余参数。 3）画出过此状态点的等湿球温度线和等露点温度线。 【解】 1)在焓湿图上找到3030等 温线与60%60%等相对湿度线 的交点A A。 2)由过A A点的4545斜线查得 其焓为71kJ/kg71kJ/kg干 干，过A A点 的垂直线查得其含湿量 为16.15g/kg16.15g/kg干

2、干，水蒸气 分压力为25.505.5010102 2PaPa 。 30 已知干球温度和相对湿度 求其他参数 16.15g/kg干 25.50102Pa 71kJ/kgg ps tw pw 3)过A A点作等湿球温度 线(其实就是等焓线 并以虚线表示)，与 饱和线相交于B B点。 p由于饱和线上的干球 温度与湿球温度相同 ，故B B点的干球温度 也就是B B点的湿球温 度,也即A A点的湿球温 度为23.923.9。 30 已知干球温度和相对湿度 求其他参数 16.15g/kg干 25.50102Pa 23.9 71kJ/kg干 ps tw pw 4)过A A点作等露点温度线 (其实就是等含湿量

3、线 并以点划线表示)，与 饱和线相交于C C点。 p由于饱和线上的干球 温度与露点温度相同 ，故C C点的干球温度也 就是C C点的露点温度， 也是A A点的露点温度， 为21.821.8。 30 已知干球温度和相对湿度 求其他参数 16.15g/kg干 25.50102Pa 23.9 21.8 71kJ/kgg ps tw pw 5)找到3030等温线与饱 和线的交点D D，D D点的 水蒸气分压力即为A A 点的饱和水蒸气分压 力，其值为 42.242.210102 2PaPa。 30 16.15g/kg干 25.50102Pa 23.9 21.8 42.2102Pa 71kJ/kgg 已

4、知干球温度和相对湿度 求其他参数 ps tw pw 【例1-3】 为了知道某房间内空气的状态，使用一个干湿 球温度计进行实测，测得干球温度为3030，湿 球温度为2020。 求该房间内空气的其他参数。 【解】 1)先在饱和线上找到 干球温度为2020的状 态点B B，由于B B点在饱 和线上，此点的干球 温度与湿球温度相等， 故B B点的湿球温度也 为2020。 tw 2)过B B点，作等湿球温度 线(近似以等焓线代 替)，与3030的等温线 相交于A A点，此点就是 房间内空气的状态点 。 p由于A点在饱和线的 上部区域，故房间空 气为未饱和空气。 3)其余参数的查找方法 参见例1-21-2

5、。 已知干、湿球温度 求其他参数 tw 练练 习习 题题 1. 饱和空气在恒压下冷却，温度由饱和空气在恒压下冷却，温度由1降至降至2，此时其相对湿度，此时其相对湿度 ， 湿度湿度 ，湿球温度，湿球温度 ，露点温度，露点温度 。 2. 若维持不饱和空气的湿度若维持不饱和空气的湿度 d 不变，提高空气的干球温度，则空气的湿不变，提高空气的干球温度，则空气的湿 球温度球温度 ，露点温度，露点温度 ，相对湿度，相对湿度 。(变大，变小，变大，变小， 不变，不确定不变，不确定) 3. 在测量湿球温度时，空气速度需大于在测量湿球温度时，空气速度需大于4m.s-1，这是为了，这是为了 。 4.相对湿度值可以

6、反映湿空气吸收水汽能力的大小，当值大时，表示 该湿空气的吸收水汽的能力_；当 =0时。表示该空气为 _。 5.相对湿度越相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。（填大、小）。（填大、小） 不变不变 下降下降下降下降下降下降 变大变大变小变小不变不变 小小 绝干空气绝干空气 小小大大 在在1atm下，不饱和湿空气的温度为下，不饱和湿空气的温度为273K，相对湿度为，相对湿度为60，当加热，当加热 到到295K时，该空气下列状态参数将如何变化时，该空气下列状态参数将如何变化?（升高，增加，（升高，增加， 降低，降低， 不变）不变） 湿度湿度 ，相对湿度，相对

7、湿度 ，湿球温度，湿球温度 ，露点，露点 ， 焓焓 。 湿空气的干球温度、湿球温度、露点在什么情况下相等，什么情况下湿空气的干球温度、湿球温度、露点在什么情况下相等，什么情况下 不等不等? 水蒸汽的汽化潜热在低温时较水蒸汽的汽化潜热在低温时较 ，在高温时较，在高温时较 ，在临界温度，在临界温度 为为 。 在湿空气温度一定条件下，露点温度越 说明湿空气中水蒸气分 压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、 少） 1kg绝干空气及_所具有的焓，称为湿空气的 焓。 降低降低不变不变不变不变升高升高 增加增加 小小大大 零零 高高 高高 多 其所带的d kg水汽 对不饱和湿空气，干球温度

8、 湿球温度，露点温度 湿球温度 。 在湿度一定时，不饱和空气的温度越低，其相对湿度越 ；不饱和 空气中水蒸汽分压越高，其湿度越 。 对于为水蒸汽所饱和的空气，则其干球温度，湿球温度w，绝热 饱和温度as，露点温度d的关系是 w as d。 湿空气经预热，相对湿度 。 当湿空气的总压一定时，相对湿度仅与 及 有关。 大于小于 大 高 = 减小 湿度温度 q 一定湿度的气体，为什么总压加大时，露点温度升高一定湿度的气体，为什么总压加大时，露点温度升高, 而气体温度升高时，露点温度而气体温度升高时，露点温度td不变。不变。 u总压增大时，由Dalton定律，总压等于各组分分压之和。水汽 分压也跟着增

9、大，但温度不变则饱和蒸汽压是不变的（相对湿 度=水蒸气分压/饱和蒸气压），这时相对湿度是随着总压增大 而增大的，而露点温度又随着湿度的增加而增加，所以会升高 。气体温度增高时，饱和蒸汽压随之变大，由于水汽分压不变 ，则湿度随之降低，湿度与温度的比值不变，则露点不变。 u在一定温度下，湿空气中水蒸气的分压力愈高，其绝对湿度愈 大。但是，在一定温度下水蒸气的分压力不可能超过其相应的 饱和压力ps，因达到饱和压力时，水蒸气开始凝结。 u湿空气在未达饱和时，其中水蒸气的分压力pw总是小于饱和压 力ps ，水蒸气处于过热状态。 12 二、选择题 1.空气的饱和湿度ds是湿空气的如下参数的函数：( ) 。

10、 A. 总压及干球温度； B. 总压及湿球温度； C. 总压及露点； D. 湿球温度及焓。 2.在测量湿球温度时，应注意空气速度u( )。 A. u 1m.s-1； B. u 4m.s-1； D. u 越小越好。 3.对于一定干球温度的空气， 当其相对湿度愈低时，其湿球温度：( )。 A. 愈高； B. 愈低； C. 不变； D. 不一定，尚与其它因素有关。 4.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其结果只能是( ) 。 （A）全部水变成水蒸气 （B）部分水变成水蒸气 （C）部分或全部水变成水蒸气 （D）不能确定 C C B A 5. 空气的含湿量一定时，其温度愈高，则它的相对湿度（ ）

11、。 A. 愈低、 B. 愈高； C. 不变 6.一定湿度 d 的湿空气，随着总压的降低，露点相应地：( )。 升高； B. 降低； C. 不变； D. 不一定，还与其它因素有关。 7. 指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量 与空气的温度无关( )。 A. 相对湿度 B. 湿球温度 C. 露点温度 D. 绝热饱和温度 8.密闭容器中的湿空气，当温度变化时，下面说法不正确的为（ ）。 A空气的相对湿度随温度的升高而降低 B空气的绝对湿度随温度的升高而降低 C空气的相对湿度随温度的降低而升高 D空气的绝对湿度随温度的升高保持不变 13 A B C B 10.湿空气在预热过

12、程中不变化的参数是( )。 (A)焓； (B)相对湿度； (C)露点温度； (D)湿球温度。 11.（ ）上，露点温度相等。 ()等相对湿度线 ()等热焓线 ()等湿度线 ()绝热冷却线 12.如需将空气减湿，应使其温度 ( ) () 高于湿球温度 () 低于湿球温度 () 高于露点 () 低于露点 13.当湿度和温度相同时，相对湿度与总压 ( )。 ()成正比； ()成反比； ()无关； ()与成正比。 C C D A 15 两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸气的能力也相等。两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸气的能力也相等。 已知露点温度已知露点温度 td、含湿量、含湿量 d 即能确定湿

13、空气的状态。即能确定湿空气的状态。 对于过热水蒸气，干度对于过热水蒸气，干度 x1。 通用气体常数对实际气体和理想气体都是一个不变的常数。通用气体常数对实际气体和理想气体都是一个不变的常数。 在在 =1时，干球温度时，干球温度t，湿球温度，湿球温度 tw 和露点温度和露点温度 td 不相等。不相等。 在在 tw td 未饱和湿空气的干球温度总是高于湿球温度。未饱和湿空气的干球温度总是高于湿球温度。 当蒸气的温度高于饱和温度时，称该蒸气为过热蒸气。当蒸气的温度高于饱和温度时，称该蒸气为过热蒸气。 饱和湿空气的干球温度总是等于湿球温度。饱和湿空气的干球温度总是等于湿球温度。 湿空气的相对湿度越高，

14、吸收水分的能力越强。湿空气的相对湿度越高，吸收水分的能力越强。 由饱和水定压加热为干饱和蒸气的过程，温度不变。由饱和水定压加热为干饱和蒸气的过程，温度不变。 在一定的总压力下，若湿空气的相对湿度增大，则其含湿量也必定在一定的总压力下，若湿空气的相对湿度增大，则其含湿量也必定 增大。增大。 三、判断题 湿空气和湿蒸汽、饱和空气和饱和蒸汽，它们有什么区别？湿空气和湿蒸汽、饱和空气和饱和蒸汽，它们有什么区别？ 答答：湿空气与湿蒸汽的区别：湿空气指的是含有水蒸汽的空气，它是：湿空气与湿蒸汽的区别：湿空气指的是含有水蒸汽的空气，它是 干空气（完全不含水蒸汽）与水蒸汽的混合物，湿空气中的水蒸汽干空气（完全

15、不含水蒸汽）与水蒸汽的混合物，湿空气中的水蒸汽 通常处于过热状态。湿蒸汽是潮湿蒸汽的简称，它是饱和液体和饱通常处于过热状态。湿蒸汽是潮湿蒸汽的简称，它是饱和液体和饱 和蒸汽的混合物，两相处于平衡状态，湿蒸汽处于饱和状态。和蒸汽的混合物，两相处于平衡状态，湿蒸汽处于饱和状态。 饱和空气和饱和水蒸汽的区别：饱和空气是指湿空气中所含水蒸汽饱和空气和饱和水蒸汽的区别：饱和空气是指湿空气中所含水蒸汽 的分压力达到了当时温度所对应的饱和压力，不再具有吸湿能力，的分压力达到了当时温度所对应的饱和压力，不再具有吸湿能力， 如果再加入水蒸汽，就会凝结出水珠来。饱和蒸汽则是指可以与同如果再加入水蒸汽，就会凝结出水

16、珠来。饱和蒸汽则是指可以与同 温同压的温同压的(饱和饱和)液体平衡共存的蒸汽。液体平衡共存的蒸汽。 四、简答题 答答：从焓湿图可见，湿空气定温压缩过程指向图的左下方，此时湿空：从焓湿图可见，湿空气定温压缩过程指向图的左下方，此时湿空 气的含湿量、相对湿度和水蒸气的分压力都降低，故而可以达到去气的含湿量、相对湿度和水蒸气的分压力都降低，故而可以达到去 湿目的。湿目的。 为什么浴室在夏天不像冬天那样雾气腾腾？为什么浴室在夏天不像冬天那样雾气腾腾？ 答答 ：所谓雾气就是漂浮在空气中的小水珠。由于温度较高和通风情：所谓雾气就是漂浮在空气中的小水珠。由于温度较高和通风情 况较好，夏天浴室里的相对湿度比冬

17、天的低，因而吸湿能力比冬天况较好，夏天浴室里的相对湿度比冬天的低，因而吸湿能力比冬天 的强，不易形成雾状小水珠，所以不像冬天那样雾气腾腾。的强，不易形成雾状小水珠，所以不像冬天那样雾气腾腾。 使湿空气冷却到露点温度以下可以达到去湿目的。将湿空气压缩（温使湿空气冷却到露点温度以下可以达到去湿目的。将湿空气压缩（温 度不变）能否达到去湿目的？度不变）能否达到去湿目的？ 理想气体与实际气体理想气体与实际气体 二者差异在体积和作用力上，理想气体分子本身无体积，分子间无作用二者差异在体积和作用力上，理想气体分子本身无体积，分子间无作用 力，而实际气体恰恰相反。力，而实际气体恰恰相反。 定容比热与容积比热

18、定容比热与容积比热 二者计量的基础单位相同，容积比热是以单位体积（容积二者计量的基础单位相同，容积比热是以单位体积（容积m3）来计算；）来计算； 而定容比热是以单位质量（而定容比热是以单位质量（kg）来计算，而且比容是不变的。）来计算，而且比容是不变的。 饱和湿蒸气与饱和湿空气饱和湿蒸气与饱和湿空气 二者差别有二，其一，湿蒸气是一种化学成分二者差别有二，其一，湿蒸气是一种化学成分H2O构成的，而饱和湿空构成的，而饱和湿空 气是空气和水蒸气多种化学成分构成的；其二，饱和湿蒸气是饱和液体气是空气和水蒸气多种化学成分构成的；其二，饱和湿蒸气是饱和液体 （水）和干饱和蒸汽的混合物，其中水和蒸汽都是饱和

19、的；饱和湿空气（水）和干饱和蒸汽的混合物，其中水和蒸汽都是饱和的；饱和湿空气 虽是干空气和水蒸气的混合物，其中水蒸气是饱和的，但空气远未达到虽是干空气和水蒸气的混合物，其中水蒸气是饱和的，但空气远未达到 饱和。饱和。 绝对湿度和相对湿度绝对湿度和相对湿度 绝对湿度是指单位体积绝对湿度是指单位体积1m3的湿空气中所含的水蒸气的质量，是有量纲的；的湿空气中所含的水蒸气的质量，是有量纲的； 相对湿度是指绝对湿度与同温度下最大的绝对湿度的比值，是无量纲的。相对湿度是指绝对湿度与同温度下最大的绝对湿度的比值，是无量纲的。 过热水蒸气与过冷水过热水蒸气与过冷水 过热水蒸汽是水蒸气所处的温度高于水蒸气压力所

20、对应的饱和温度时的水过热水蒸汽是水蒸气所处的温度高于水蒸气压力所对应的饱和温度时的水 蒸气；而过冷水是水所处温度低于水具有的压力所对应的饱和温度时的水。蒸气；而过冷水是水所处温度低于水具有的压力所对应的饱和温度时的水。 从温度关系上看：通常湿空气中的水蒸气很少，即水蒸气的分压力从温度关系上看：通常湿空气中的水蒸气很少，即水蒸气的分压力Pw 很低，这个分压力很低，这个分压力 Pw 所对的饱和温度所对的饱和温度 ts（Pw）也很低，而实际水蒸气）也很低，而实际水蒸气 （也是湿空气）所处的温度较高，总有（也是湿空气）所处的温度较高，总有 t ts（Pw），所以湿空气中的），所以湿空气中的 水蒸汽往往

21、处于过热状态。水蒸汽往往处于过热状态。 从压力关系上看：由于湿空气中水蒸气很少，水蒸气的分压力从压力关系上看：由于湿空气中水蒸气很少，水蒸气的分压力Pw很低，很低， 而水蒸气实际所处温度而水蒸气实际所处温度 t 所对的水蒸气饱和压力所对的水蒸气饱和压力 Psw（t） 较高。一般较高。一般 总有总有 Pw Pst（t），也就是说，湿空气中的水蒸汽往往处于未饱和状态。），也就是说，湿空气中的水蒸汽往往处于未饱和状态。 为什么说湿空气中的水蒸气常常处于过热状态或未饱和状态？为什么说湿空气中的水蒸气常常处于过热状态或未饱和状态？ 因温度不变，水蒸气体积和质量也不变，所以水蒸气的分压力因温度不变，水蒸气

22、体积和质量也不变，所以水蒸气的分压力 pw 不不 变，由于变，由于 ps 也不变，所以也不变，所以 不变，但不变，但 ma 增大，故增大，故 d 降低。降低。 向充满相对湿度为向充满相对湿度为 的湿空气的刚性容器内充入干空气，若平衡后容的湿空气的刚性容器内充入干空气，若平衡后容 器内温度不变，试分析相对湿度、含湿量和水蒸汽分压力如何变化器内温度不变，试分析相对湿度、含湿量和水蒸汽分压力如何变化? l 已知房间内湿空气的 、温度 ，试用H-d图定性的确定湿空气状态。 答：在h-d图上，沿温度值为 的温度线，与相对湿度线 交于 一点a，从a点沿等焓线与温度值为 t 的温度线交于一点b，b点即为室

23、内空气状态参数点。如图所示。 d t wet t wet t100% l 在温度不变的情况下，对湿空气加入一定的干空气，试问湿空气的绝 对湿度相对湿度含湿量如何变化? 绝对湿度（简称湿度常用d表示）是指每kg干空气所带有的水汽量， 所以这个过程绝对湿度降低（因为水汽总量不变，干空气增多）；相 对湿度是指空气中的水汽分压与一定总压及一定温度下空气中水汽分 压可能达到的最大值（即饱和情况下分压）的比值，所以这个过程如 果总压也不变的话，因为水汽分压降低，所以相对湿度也降低；含湿 量即是空气中含的水汽总量，这个不变。 l 饱和与不饱和水蒸汽分压有什么区别,它们是否受大气压力的影响? 答：饱和湿空气的

24、水蒸气的饱和程度代表了对应压力下的不饱和湿空 气可吸收水蒸气的最大值。饱和水蒸汽分压由湿空气温度唯一决定， 而不饱和水蒸汽分压与大气压力有关，由实际的大气压决定。 l 湿空气在大气压力及温度不变的情况下，湿空气的密度愈大，则湿空 气的含湿量-愈小. 举个例子：常压，100下，干空气的密度0.946kg/m3，水蒸汽是 0.597kg/m，近似根据分压定律也能看出，含湿量大则密度小。 l 测定湿球温度时，当水的初温不同时，对测量结果有无影响？为什么 ？ 无影响。若水温等于空气温度时，则由于湿纱布表面的水分汽化而使 其水温下降、若水温高也会降温（一方面供给水分汽化需要的热量， 一方面散热至空气中）、若水温低、则水分汽化需要的热量就会从空 气中吸热。最终都会达到湿、热平衡（即所测的温球温度）。 l 未饱和湿空气经历绝热加湿过程，其干球温度、湿球温度和露点温度 如何变化？ 未饱和湿空气经历绝热加湿过程，其干球温度降低，湿球温度不变， 露点温度不变。 l 是不是空气温度愈高，相对湿度愈低？ 没有必然的联系，温度高若水蒸气的分压力也高，相对湿度可以很大 。 l 空气的相对湿度越大，其含湿量就越高对吗？ 不对，相对湿度是空气中的绝对湿度与同温