第一章混合气体和湿空气.ppt

* * 第 1 章 混合气体和湿空气 §1–1 理想气体混合物(§3-5 ) 考虑气体混合物的基本原则： 混合气体的组分都处理想气体状态，则混合气体 也处理想气体状态； 混合气体可作为某种假想气体，其质量和分子数 与组分气体质量之和及分子数之和相同； 理想气体混合物可作为Rg混和M混的“某种”理想气体。 一、混合气体的分压力定律和分容积定律 1.分压力定律(Dalton law of partial pressure) 分压力——组分气体处在与混合气体相同容积、相同温度单独对壁面的作用力。 2、分容积定律(law of partial volume) 分容积——组分气体处在与混合气体同温同压单独 占有的体积。 三、混合气体成分 2.体积分数(volume fraction of a mixture) 3.摩尔分数(mole fraction of a mixture) 1.质量分数(mass fraction of a mixture) 4.各成分之间的关系 6.利用混合物成分求M混和Rg混 a)已知质量分数 b)已知摩尔分数 例题\第三章\A411143.ppt 例题\第三章\A711143.ppt 四、理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵 a.比热容 b.热力学能 c.焓 d.熵 如某种混合气体由A,B两种气体组成,混合气体 压力p,分压力为pA,pB,温度为T,则 混合气体(无化学反应)微过程中: 1kg: 定比热容: 例题\第三章\A4412551.ppt 例题\第三章\A4412552.ppt 讨论题\混合熵变.ppt §1–2 湿空气概述 ?地球上的大气由氮、氧、氩、二氧化碳、水 蒸气及极微量的其他气体所组成。水蒸气以外的 所有组成气体称为干空气，看作是不变的整体。 因此，大气是干空气与水蒸气组成的混合气体。 ?干空气随时间、地理位置、海拔、环境污染 等因素而产生微小的变化，为便于计算，将干空 气标准化（不考虑微量的其它气体） 成分 相对分子质量 摩尔成分 O2 32.000 0.2095 N2 28.016 0.7809 Ar 39.944 0.0093 CO2 44.01 0.0003 湿空气=干空气(dry air)+ 水蒸气(water vapor) 湿空气是理想气体混合物 一.未饱和湿空气(unsaturated air)和 饱和湿空气(saturated air) 所以空气饱和与否取决于t，pv 空气中的水蒸气 过热 空气未饱和 饱和 空气饱和 如 未饱和 饱和 ？ 饱和 空气达成饱和的途径 t不变，pv上升，pv=ps(t) pv不变，t下降，t=ts(pv) 二.露点—dew point 湿空气中水蒸气压力pv所对应 的饱和温度，td=ts(pv) 。 例题\第十三章\A422144.ppt §1-3 相对湿度(the relative humidity)和 含湿量(humidity; humidity ratio) 一.绝对湿度(absolute humidity)ρv 每立方米湿空气中水蒸气的质量 kg/m3 所以 3）ρv数值不能直接反映湿空气吸湿能力的大小 如pv=0.6566kPa，1℃时pv=ps，无吸湿能力 10℃时pvps有吸湿能力。 二. 相对湿度（饱和度）-- humidity φ —湿空气中水蒸气含量与同温度下最大可能含量之比。 所以 φ =0 干空气 0 φ 1 未饱和空气 φ =1 饱和空气 吸湿 能力 下降 注：当tts（p），如在1atm时，t100℃时， 由于水蒸汽的最大压力（饱和压力）psp 此时 三.含湿量d ——每kg干空气中所含水蒸气的质量 讨论：a）当p一定时， 例题\第十三章\A922133.ppt 例题\第十三章\A422244.ppt 四. 干球温度t—dry-bulb temperature，湿球温度tw --wet-bulb temperature和绝热饱和温度tad— adiabatic-saturation temperature 1.干、湿球温度计(wet-and-dry-bulb thermometer;