确定湿空气的热力状态需要的独立参数为()。
A 、1个
B 、2个
C 、3个
D 、4个
【正确答案:C】
根据相律公式r=k-f+2,式中,r为需要的独立参数;k为组元数;f为相数。湿空气是指由空气与水蒸气组合而成的二元单相混合工质,因此k=2,f=1,则r=3。因此,要确定湿空气的热力状态需要的独立参数为3个。
一、湿空气的组成:
包围着地球的空气层称为大气。根据地球人造卫星测量地球大气的厚度约为3000km。大气是由干空气和水蒸汽组成的混合物,称为湿空气。
干空气由氮、氧、氩、二氧化碳、氖、氦和其它一些微量气体所组成的混合气体。干空气中除二氧化碳外,其它气体的含量是非常稳定的。而二氧化碳的含量随动、植物的生长状态,气象条件,生产排放物等因素有较大的变化。由于其含量非常小,允许将干空气作为一个整体来考虑。
水蒸汽(简称水汽)在湿空气的含量很少。它来源于海洋、江河、湖泊表面水分的蒸发,各种生物的新陈代谢过程,以及生产工艺过程。在湿空气中水汽所占的百分比是不稳定的,时常随着海拔、地区、季节、气候、湿源等各种条件而变化,虽然湿空气中水汽含量很少,但它对湿空气的状态变化影响却很大。它可以引起湿空气干、湿程度的改变,使湿空气的物理性质随之变化,从而对人体的舒适、产品质量、工艺过程和设备维护等产生直接影响。
二、湿空气的状态参数:
湿空气的状态通常用压力、温度、相对湿度、含湿量来描述。
根据理想气体状态方程式:
pv=RT.........................................(1)
pV=mRT........................................(2)
式中p—气体的压力,Pa
V—气体的比容,m3/kg
R—气体常数,取决于气体的性质,J/(kg·K)
R干空气=287 J/(kg·K)
R水蒸汽=461 J/(kg·K)
V—气体的总体积, m3
T—气体的热力学温度,K;
m—气体的总质量,kg。
空气焓湿图相关参数术语:
1、温度:
温度定义:温度表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度,常用单位℃。
① 干球温度:用普通温度计测得的湿空气的正常温度。
②湿球温度:暴露于空气中而又不受太阳直接照射的湿球温度表上所读取的数值。
定压绝热条件下,空气与水直接接触达到稳定热平衡时的空气绝热饱和温度。
③露点温度:是指空气中在水汽含量和气压都不变的条件下冷却到饱和时的温度,形象地说,就是空气中的水蒸气凝结为露珠时候的温度叫露点温度(气态液态)。
2、湿度:表示空气中水汽含量的物理量。
①相对湿度RH:
空气中水蒸汽分压力与同温度下饱和水蒸汽分压力之比。
②绝对湿度:绝对湿度是单位体积的湿空气中含有的水蒸气的质量(kg/m3)。
③含湿量d:
它表示1千克干空气所容纳的水蒸气的质量,单位是g/kg。干空气。
含湿量、绝对湿度、相对湿度区别:
定义:
含湿量,1kg干空气的湿空气所含有的水蒸气的质量。
绝对湿度,每立方米湿空气所含有的水蒸气质量。
相对湿度,水蒸气分压力与同饱和水蒸气分压力之比。
使用:
含湿量,经常使用,大多用于计算加湿量,单位g/kg 。绝对湿度,不经常使用,单位g/m3 。
相对湿度,经常使用,大多用于湿负荷计算,无单位。
3、焓(以i表示):工质的热力状态参数之一,表示工质所含的全部热能,等于该工质的内能加上其体积与绝对压力的乘积。
焓的定义:
1、kg干空气的焓和所容纳的水蒸气的焓值的总和称为湿空气的焓。
4、标准大气压:
在纬度45°的海平面上,当温度为0℃时,760毫米高水银柱产生的压强叫做标准大气压。
760毫米高水银柱产生的压强为:
p水银=ρ水银gh =13.595×103千克/米3×9.80672牛/千克×0.76米 =1.01325×105帕。
这就是1个标准大气压的值。