第8章 濕空氣
本章基本要求
理解絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度、含濕量、飽和度、濕空氣密度、干球溫度、濕球溫度、露點(diǎn)溫度和角系數(shù)等概念的定義式及物理意義。
熟練使用濕空氣的焓濕圖。
掌握濕空氣的基本熱力過程的計(jì)算和分析。

8.1濕空氣性質(zhì)
一、濕空氣成分及壓力
濕空氣=干空氣+水蒸汽

二、飽和空氣與未飽和空氣
未飽和空氣=干空氣+過熱水蒸汽飽和空氣=干空氣+飽和水蒸汽
注意：由未飽和空氣到飽和空氣的途徑：
1．等壓降溫
2．等溫加壓
露點(diǎn)溫度：維持水蒸汽含量不變，冷卻使未飽和濕空氣的溫度降至水蒸汽的飽和狀態(tài)，所對(duì)應(yīng)的溫度。

三、濕空氣的分子量及氣體常數(shù)

結(jié)論：濕空氣的氣體常數(shù)隨水蒸汽分壓力的提高而增大

四、絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度
絕對(duì)濕度：每立方米濕空氣終所含水蒸汽的質(zhì)量。
相對(duì)濕度：濕空氣的絕對(duì)濕度與同溫度下飽和空氣的飽和絕對(duì)濕度的比值，

相對(duì)濕度反映濕空氣中水蒸氣含量接近飽和的程度。
思考：在某溫度t下，值小，表示空氣如何，吸濕能力如何；
值大，示空氣如何，吸濕能力如何。
相對(duì)濕度的范圍：0<<1。
應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程，相對(duì)濕度又可表示為

五、含溫量(比濕度)
由于濕空氣中只有干空氣的質(zhì)量，不會(huì)隨濕空氣的溫度和濕度而改變。定義：
含濕量(或稱比濕度)：在含有1kg干空氣的濕空氣中，所混有的水蒸氣質(zhì)量稱為濕空氣的)。
六、焓
定義：1kg干空氣的焓和0.001dkg水蒸汽的焓的總和

七、濕球溫度
用濕紗布包裹溫度計(jì)的水銀頭部，由于空氣是未飽和空氣，濕球紗布上的水分將蒸發(fā)，水分蒸發(fā)所需的熱量來自兩部分：
1．降低濕布上水分本身的溫度而放出熱量。
2．由于空氣溫度t高于濕紗布表面溫度，通過對(duì)流換熱空氣將熱量傳給濕球。

當(dāng)達(dá)到熱濕平衡時(shí),濕紗布上水分蒸發(fā)的熱量全部來自空氣的對(duì)流換熱,紗布上水分溫度不再降低，此時(shí)濕球溫度計(jì)的讀數(shù)就是濕球溫度。

濕球加濕過程中的熱平衡關(guān)系式：

由于濕紗布上水分蒸發(fā)的數(shù)量只有幾克，而濕球溫度計(jì)的讀數(shù)又較低，在一般的通風(fēng)空調(diào)工程中可以忽略不計(jì)。
因此

結(jié)論：通過濕球的濕空氣在加濕過程中，濕空氣是一個(gè)等焓過程。

8．2濕空氣的焓濕圖
一、定焓線與定含濕量線
二、定干球溫度線
三、定相對(duì)濕度線
四、水蒸汽分壓力線

五、熱濕比
濕空氣在熱濕處理過程中，由初態(tài)點(diǎn)1變化到終態(tài)點(diǎn)2。
若在過程1-2中，在h-d圖上熱、濕交換過程1-2將是連接初態(tài)點(diǎn)1與終態(tài)點(diǎn)2的一條直線，這一條直線具有一定的斜率，稱為熱濕比。

表明：濕空氣在熱、濕交換過程1-2的方向與特點(diǎn)
熱濕比ε在h-d圖上反映了過程線1-2的傾斜度，也稱角系數(shù)。

8．3濕空氣的基本熱力過程

一、加熱過程
是干燥工程中不可缺少的組成過程之一。
二、冷卻過程
三、絕熱加濕過程
四、定溫加濕過程
五、濕空氣的混合
六、濕空氣的蒸發(fā)冷卻過程

本章難點(diǎn)
濕空氣是一種理想混合氣體，遵循理想混合氣體的性質(zhì)，但它與一般理想混合氣體又有重要區(qū)別，由于濕空氣中的水蒸汽分壓力達(dá)到飽和壓力時(shí)將引起部分水蒸汽的冷凝，濕空氣中的水蒸汽的含量將隨之改變，因此要注意濕空氣的特殊性質(zhì)：
(1)結(jié)露和露點(diǎn)：濕空氣在定壓下降溫到與水蒸汽分壓力相對(duì)應(yīng)的飽和溫度時(shí)，所出現(xiàn)的冷凝現(xiàn)象稱為結(jié)露，其溫度為露點(diǎn)，即水蒸汽分壓力相對(duì)應(yīng)的飽和溫度為露點(diǎn)溫度。
(2)飽和濕空氣和未飽和濕空氣：依據(jù)其濕空氣中水蒸汽是否達(dá)到飽和狀態(tài)，可劃分這兩類濕空氣。
(3)濕空氣的干球溫度和濕球溫度：濕空氣的溫度稱為干球溫度，用濕紗布包住水銀溫度計(jì)的水銀柱球部時(shí)，緊貼濕球表面的飽和濕空氣溫度稱為濕球溫度。通常濕球溫度低于干球溫度，高于露點(diǎn)溫度。

思考題
1．有人說，相對(duì)溫度表示濕空氣吸收水蒸氣的能力，所以相對(duì)濕度相同時(shí)在不同溫度下濕空氣的能力是相同的，這種說法是否正確？說明理由。
2．濕空氣的露點(diǎn)能否等于濕球溫度？能否大于濕球溫度？
3．濕空氣和濕蒸氣有什么不同？飽和濕空氣和飽和蒸氣有什么不同？
4．為什么說未飽和空氣中的水蒸氣處于過熱狀態(tài)？
5．在高溫下濕空氣中水蒸氣分壓力pw大于大氣壓力時(shí)，相對(duì)濕度計(jì)算公式j(luò)=pw/ps是否還適用？
6．用什么方法可使未飽和空氣變?yōu)轱柡涂諝猓咳绻?0℃時(shí)的飽和空氣在定壓下加熱到30℃，它是否還是飽和空氣？
7．為什么說熱力學(xué)濕球溫度是濕空氣的狀態(tài)參數(shù)，而濕球溫度計(jì)測(cè)得的溫度值不是濕空氣的狀態(tài)參數(shù)？
8．冬天刮風(fēng)陰天，氣溫為零上2℃，相對(duì)濕度為50%，在室外晾曬的濕衣服會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？
9．在冷水塔中能把熱水冷卻到比大氣溫度還低，是否違反熱力學(xué)第二定律？

作業(yè)：8-2、8-5、8-8、8-9、8-10、8-11、8-13

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