《工程热力学》第十二章 理想气体与湿空气专用课件.ppt

第十二章 理想气体混合物与湿空气（3学时） 基本内容 理想气体混合物热力学（内）能焓、熵、比热的计算；湿空气；绝对湿度、相对湿度、含湿量；湿空气密度、气体常数、焓；湿空气湿度测定；焓湿图应用。 基本要求 掌握理想气体混合物热力学（内）能、焓、熵、比热的计算；掌握湿空气性质、术语；了解湿空气各参数间基本关系；掌握焓湿图应用。 12-2 理想气体混合物热力学能、焓、比热的计算 (自学) 12-3 湿空气 概述 自然界江河湖海水的蒸发使得空气中总会有部分水蒸气，一般不予注意 但空气中水蒸气含量的多少有特殊作用时，必须考虑空气的水蒸气的量的大小，EG： 烘干装置 采暖通风装置 建筑物如车间、机舱环境的降温 室内的调温调湿 介绍书中表12-2 湿空气一般概念 1、湿空气：干空气与水蒸气的混合物，可近似以理想气体处理，湿空气压力组成： 2、干空气：完全不含水蒸气的空气 3、未饱和湿空气：过热水蒸气与干空气组成的湿空气 4、饱和湿空气：饱和水蒸气与干空气组成的湿空气 5、露点温度：湿空气水蒸气分压力Pw对应的饱和温度Td，为湿空气的露点温度 12-4 湿空气状态参数（绝对湿度、相对湿度、含湿量） 一、绝对湿度ρv 1、定义：每立方米湿空气含有的水蒸气质量为绝对湿度，等于湿空气的温度与压力所确定状态下水蒸汽的密度ρv，单位kg/m3 2、确定方法 A：由水与水蒸汽表、图确定： 1）未饱和湿空气：由空气温度t，湿空气水蒸汽分压力pv，查过热蒸汽表比体积v，得ρv的值 2）饱和湿空气：由空气温度t=ts，查饱和水与饱和水蒸汽表得ρ” ， ρv = ρ” B：近似计算：根据理想气体状态方程式 Pv增加, ρ”增大;Pv=Ps,饱和湿空气具该温度下最大绝对湿度 二、相对湿度 1、定义： 未饱和湿空气绝对湿度与饱和湿空气绝对湿度的比值；表示了湿空气中水蒸气含量的饱和程度，以φ表示，% 2、确定方法 1）按定义 2）按理想气体方程式 3、测量 湿球温度计 干球温度计 三、含湿量 烘干过程中，空气作为工质吸收水分，其干空气质量保持不变，水蒸气量在变化，用含湿量d计算更为方便 1、定义：每千克干空气中所含水蒸气质量（kg），称含湿量d，（kg/kg干空气） 2、相关计算 以理想气体近似计算 12-5 湿球温度与绝热饱和温度 湿空气焓 12-6 湿空气焓-含湿量图 12-7 湿空气的热力过程 自学 作业 12-2,12-10,12-15 * * 12-1 理想气体混合物 综述： 理想气体混合物压力、温度、比容遵循理想气体状态方程式即： PV=nRmT 遵循质量守恒定律： m=m1+ m2 + m3 +…...+ mn 总摩尔数等于各组分气体分摩尔数之和 n=n1+ n2 + n3 +……+nn 一、理想气体混合物遵循的规律 1、分压力及分压力定律 2、分容积及分容积定律 分压力Pi定义：某种气体单独占有混合物的容积且与混合物具有相同的温度，则它的压力称混合物中该组分气体的分压力 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 P，V，T P1，V，T P2，V，T 道尔顿定律： 理想气体混合物的压力等于各组分气体分压力的总和 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 P，V，T 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 P，V1，T P，V2，T 分容积Vi定义：某种气体单独占有相同温度、相同压力下占有的容积称为混合物中该组分气体的分容积 亚美格定律：理想气体混合物的容积等于各组分气体分容积的总和 二、理想气体混合物成分及换算关系 1、混合物各种成分 质量成分Wi： 摩尔成分Xi： 容积成分 ： 2、换算关系 2、换算关系 三、理想气体混合物密度、千摩尔质量及折合气体常数（自学) 干空气分压力 水蒸气分压力 Ps v Ps T s 0 A P s’ s” T C Pw T B A B Td Pv 吸湿达饱和 降温结露 吸湿达饱和 C 降温结露 未饱和湿空气：过热水蒸气与干空气组成的湿空气，A点 饱和湿空气：饱和水蒸气与干空气组成的湿空气，B、C点 露点温度：湿空气水蒸气分压力Pv对应的饱和温度Td，为湿空气的露点温度，对应C点 水蒸气气体常数 4