Meghatározása nedves levegő paraméterei
Laboratóriumi munka № 8
A légköri levegőt mindig keverve vízgőz. Ezt az elegyet száraz levegőt gőzzel nevezzük párás levegőt. Azonban, a vízgőz mennyiségét a gázkeverék nem lehet önkényes. Attól függően, hogy a hőmérséklet és a teljes nyomás a keverék vízgőz mennyiségét a nedves levegő nem haladhat meg egy bizonyos értéket.
Mivel a folyamatok a változó fizikai állapotú keverék nedves levegő száraz levegő nem változik, úgy lehet tekinteni, egy komponense a gőz elegy, annak ellenére, hogy a valóságban ez önmagában gázok keveréke. A második komponens a nedves levegő vízgőz. Az a lehetőség, fázisátalakulás egyik összetevője a keverék (víz) abban különbözik a hagyományos nedves levegő és gáz keverék.
Ezen túlmenően a nedves levegő a vízgőz tartalmazhat kis vízcseppek (formájában köd) vagy a jégkristályokat. A vízgőz nedves levegőn lehet egy túlhevített állapotban. A parciális nyomása vízgőz nedves levegőben P nem lehet a telítési nyomást Pn egy adott hőmérsékleten nedves levegő (P ≤ PH). A legmagasabb érték a parciális nyomása vízgőz nedves levegőben FH esetben csak a hőmérséklet a keverék és független a nyomás a keverék F.
A keveréket száraz levegő a túlhevített gőzzel nevezik telítetlen nedves levegő. Az ilyen keverék megfelel annak a feltételnek Pn <Рн Температура, до которой необходимо охлаждать ненасыщенный влажный воздух, чтобы содержащийся в нём перегретый пар стал насыщенным, называется температурой точки росы.
Az elegyet telítjük száraz levegő, vízgőz az úgynevezett telített nedves levegőt. A telített nedves levegő P = PH.
Hőmérsékletének csökkentésével a telített nedves levegő állandó nyomáson, a levegő hőmérsékletre hűtjük, amelyen a vízgőz parciális nyomása fog egyezni a telített állapotot, és tovább csökkenti a levegő hőmérsékletét kiszivárog a nedvességet. Például, csökkenti a levegő hőmérséklete gyakran vezet a pára (vagyis gőz kondenzáció). Nyomáson közel légköri, a gázkeverék álló levegő és vízgőz a tulajdonságok alig különbözik az ideális gáz tulajdonságaira.
A parciális nyomása vízgőz a levegőben általában csekély, és így vízgőz ilyen körülmények között lehet tekinteni, mint egy ideális gáz.
Abszolút és relatív páratartalom. A tömeges vízgőz foglalt 1m 3 nedves levegő, amely számszerűen egyenlő a gőz sűrűség # 961; n parciális nyomása Pn nevezett abszolút páratartalmat. Mivel a nedves levegő olyan gázkeverék, a vízgőz mennyiségét elegyében azonos térfogatú a teljes keverék, ezért az abszolút páratartalmat egyenlő a parciális gőz sűrűsége a keverékben annak parciális nyomása és a keverék hőmérséklete:
Az arány az aktuális abszolút páratartalom # 961; n a lehető legmagasabb abszolút páratartalom # 961; n át ugyanezen a hőmérsékleten az úgynevezett relatív páratartalom.
ahol: P - a parciális nyomása vízgőz a nedves levegő; PH - maximálisan lehetséges vízgőz parciális nyomása egy adott hőmérsékleten.
Relatív páratartalom általában százalékban kifejezett és tartományok. Száraz levegőben. a telített. A meghatározása A gőz nedves levegőben mellett a relatív páratartalom szükséges tudni, hogy a hőmérséklet a nedves levegő, amellyel meghatározzuk a gőztáblázatok gőznyomás PH.
Abszolút páratartalom.
ahol: és - a részleges sűrűsége vízgőz és a levegő, kg / m3
ahol: index „n” és „c” vannak jelölve tömeges és moláris tömegét vízgőz és száraz levegő, ill.
A folyamat során a változó fizikai állapotának nedves levegő száraz levegő mennyisége változatlan marad, úgy, hogy minden konkrét jellemző értékeket az állam a nedves levegő, célszerű hivatkozni a mennyiségű száraz, nem pedig nedves levegő. Tekintettel arra a tényre, hogy a moláris tömege vízgőz # 956; n, és a levegő # 956 c rendre 18.06 és 28.95 kg / kmol, majd
A látszólagos móltömeg, gázállandó párás levegőt.
Térfogati aránya száraz levegő és gőz nedves levegőben lehet meghatározni, ha ismert parciális nyomása a gőz és a száraz levegő arányok RB = Ps / P = (P-P) / P, rp = P / R, ahol L összhangban a törvény Dalton P = Ps + Pn. Bizonyos térfogatú frakciókat látszólagos móltömege nedves
levegőt lehet képlettel számítottuk ki:
Ha figyelembe vesszük, hogy a P = PH. és fogadja el a gőz, található a párás levegő, mint egy ideális gáz,
# 956; 28,96-10,94 = Fh / F (6)
Egy előre meghatározott nyomás nedves levegő látszólagos móltömege nedves levegő függ a hőmérséklettől és a relatív páratartalom.
Mivel a gázállandó gázkeverék R = 8314 / # 956;, majd a gázállandó lehet meghatározni levegő arány
Amikor = 0 (megfelel a levegő száraz) R = R b = 287 J / (kg # 8729; K). A másik határesetben k = 1 (megfelel a tiszta vízgőz) Pn = F és R = Rp = 461 J / (kg # 8729; K).
Gáz állandó páratartalom mindig nagyobb, mint a gáz állandó száraz levegő.
A részleges sűrűsége vízgőz lehet kiszámítani a állapotegyenlet.
Behelyettesítve az értékeket a kifejezést (8), végül megkapjuk
A hőkapacitás és entalpiája nedves levegő
Izobár fajhő cp nedves levegőt általában a továbbiakban 1 kg száraz levegő, azaz a (1 + d) kg nedves levegő. Ez az összeg a termikus kapacitása 1 kg száraz levegő és vízgőz kg d:
ahol EOT és PN - tömeges izobár fajhője száraz levegő és a víz vonatkozásában.
A közelítő termodinamikai számítási kapcsolódó folyamatok nedves levegővel egy kis hőmérséklet-tartományban, fogadhatja EOT = 1 kJ / (kg # 8729; K), és pn = 2 kJ / (kg # 8729; K).
A entalpiája nedves levegő úgy definiáljuk, mint a entalpiája álló gázkeveréket 1 kg száraz levegő és vízgőz kg d, így
ahol Hb - entalpiája száraz levegő hth - entalpia gőzt.
Annak megállapítására, a entalpiája gázkeverék az szükséges, hogy a entalpiája keverék komponensek ugyanazt a referenciapontot. A entalpiája száraz levegő Hb = CRV t = t, mert a CRV = 1. A vízgőz az első közelítés lehet venni, mint egy ideális gáz, amelynek entalpia független a nyomástól. Ha emellett figyelembe vesszük, hogy a körülmények változásának fizikai állapotának nedves levegő hőmérséklet intervallum változás kicsi, lehetséges, hogy a hőkapacitása gőz állandó. Ezekkel egyszerűsítő feltételezések, entalpiája gőz lehet kiszámítani a következő képlettel
ahol r - látens hő párologtatás 0 0 C-on
Mivel r = 2501 kJ / kg, a HTH = 2501 + 1,93t. így
Létrehozza a függőség nedves levegő entalpiája relatív páratartalom: