工程热力学习题解答-9

1、第九章湿空气性质和湿空气过程- - -第九章湿空气性质和湿空气过程思考题湿空气和湿蒸汽、饱和空气和饱和蒸汽，它们有什么区别？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。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，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温同压的（饱和）液体平衡共存的蒸汽。当湿空气的温度低于和超过其压力所对应

2、的饱和温度时，相对湿度的定义式有何相同和不同之处？答:不适用，这时应改为申二PB为什么浴室在夏天不像冬天那样雾气腾腾？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。使湿空气冷却到露点温度以下可以达到去湿目的（见例9-4）。将湿空气压缩（温度不变）能否达到去湿目的？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。习题9-1已测得湿空气的压力为0.1MPa,温度为30C,露点温度为20C。求相对湿度、

3、水蒸气分压力、含湿量和焓。（1）按公式计算；（2）查焓湿图。解（1）按公式计算由t=30oC,t=20oC查附表6得：dP（t）二0.042417barP（t）二0.0233686barsvsv代入（9-8）式可得：S=009=55.09%由（9-7）式可得水蒸汽的分压力为：叮Psv(td)=0,023368bar含湿量可由（9-14）式求得：d=622申P(t)srB-qP(t)sr=622x0.5509x0.0424171-0.5509x0.042417=14.88g/(kg?DA)水蒸汽的焓可由(9-16)式求得:H=1.005t+0.001d(2501+1.859t)=1.005x30

4、+0.001x14.88x(2501+1.859x30)=68.19kJ/(kgDA)查H-d图(附录图III)可得:申=55%，p=pz、=0.0233bar，vsv&d丿svd=15g/(kgDA)，H=68kJ/(kgDA)可见(1)、(2)两种方法求得参数是很吻合的。9-2已知湿空气的压力为0.1MPa,干球温度为35C,湿球温度为25C。试用式(9-19)和查焓湿图两种方法求湿空气的相对湿度。答案44.88%,45%9-3夏天空气的温度为35C,相对湿度为60%,求通风良好的荫处的水温。已知大气压力为0.1MPa。解通风良好处荫处及相当于求湿球温度tw，可由查图求得。步骤如下:由t=

5、35oC，q=60%，在H-d图上找到该状态点a.(右图所示)由a点沿等焓线向右下方引线与饱和空气线申=1交于b点再从b点沿等温线向左引线与H线交于C点，则C点所指的温度即为所求的通风良好的荫处的水温,由图可查得t=28oCw9-4已知空气温度为20C，相对湿度为60%。先将空气加热至50C，然后送进干燥箱去干燥物品。空气流出干燥箱时的温度为30C。试求空气在加热器中吸收的热量和从干燥箱中带走的水分。认为空气压力p=0.1MPa。解该问题属于加热去湿过程，整个过程详见右图所示先求空气在加热器中吸收的热量：该热量应等于空气经过加热器后的焓增，为此需求空气在进入加热器前后两状态焓值由t=20oC，

6、申=60%查附表图IIIH-d图可得：=43kJ/(kgDA)，q=9g/(kgDA)。空气加热后温度升为50oC，由1-2过程是等湿含量过程，从1点沿等d线向上引线交t=50oC的等温线于2点，其焓值为：H2=74kJ/(kgDA)。于是空气在加热器中吸收热量:Q=AH=H2-H=74-43=31kJ/(kgDA)因为加湿和去湿过程是等焓过程，从2点沿H=74kJ/(kgDA)的线往右下方引线与空气流出干燥箱的温度t=50oC等温线交于3点，3查出3点的d3值为d3=17.2g/(kgDA)所以可求空气从干燥箱中带走的水份m:wm=d一d=d一d=17.2一9=8.2g/(kgDA)w313

7、29-5夏天空气温度为30C,相对湿度为85%。将其降温去湿后，每小时向车间输送温度为20C、相对湿度为65%的空气10000kg。求空气在冷却器中放出的热量及冷却器出口的空气温度(参看例9-4)。认为空气压力p=0.1MPa。答案517MJ/h13.5C；9-610C的干空气和20C的饱和空气按干空气质量对半混合，所得湿空气的含湿量和相对湿度各为若干？已知空气的压力在混合前后均为0.1MPa。解依题意可有：t=10。C:p=0，m=0.5111t=20oC:p=0(1)，m=0.5222查H-d图(附录图III)得：d=0;%=1.005t=1.005x10=10.05kJ/(kgDA)d2=15g/(kgDA);H2=58kJ/(kgDA)根据(9-23)式和(9-24)式可得：d3=0.5x0+0.5x15=7.5g/(kgDA)H3=0.5x10.05+0.5x58=34.025kJ/(kgDA)再由d3、H3，查H-d图可得：t=15oC:p=70%13可见，在此情况下，混合后所得湿空气的温度取二者均值，而相对湿度却高于两者的均值。右设t=20oC；p=0;t=30oC:p=1，得t=25oC，p=70%112233第九章湿空气性质和湿空气过程- -右设t=30oC；p=0;t=30oC:=1，得t=30oC，申=52%112233以上计算表明:不同温度的干空气和