理想混合气体和湿空气.ppt

第七章 理想混合气体和湿空气 第一节 理想混合气体 第二节 湿空气 第三节 湿空气的h-d 图 第四节 湿空气的典型过程 问题的提出 第五章中理想气体属单元单相系；第六章中水蒸气属单元两相系。 以往的讨论有局限性：例如柴油机中的燃气 主要成分：O2、N2、CO2; 次要成分:SO2、H2O、CO等。 多种成分的混合物如何处理？　　 本章讨论的工质属于多元单相系。如果我们所研究的系统中：①有多种不同化学成分的气体；②气体间无化学反应：③且各组元气体及气体的整体都可看为理想气体。这种气体，我们称为理想气体混合物。例如，烟气、燃气、空气等。 无化学反应的理想气体的混合物。 　　混合物由于由不同的化学成分的物质组成，那么，混合物的性质就与各种混合物的性质以及各组元在整个混合物中所占的份额有关。 第一节 理想混合气体 一、分压力和分体积 混合气体第i种组元单独占有与混合物相同容积，并与混合物温度相同时，所呈现出的压力叫该组元的分压力Pi 混和物中某种组元处于混合物相同的温度和压力下所单独占有的容积, 叫该组元的分体积Vi T 、V??Pi T、 P ? Vi 2、体积分数 第i种组成气体的体积分数 三、理想混合气体的千摩尔质量和气体常数 特殊处： 1、其中的水蒸气可当作理想气体； 2、水蒸气的含量可能发生变化。 根据道尔顿分压定律，湿空气压力 (大气压力) 在T-S图上，使未饱和空气中的水蒸气达到饱和状态可用以下两种方法： 一种为定温加湿，即在一定温度下，增加空气中的水蒸气，湿空气中水蒸气的分压力提高，水蒸气状态沿等温线A－S向左，直到S点，湿空气达到饱和状态。　 第二种为定压降温。即湿空气中水蒸气的分压力不变，而降低湿空气温度，水蒸气状态沿pv 等压线左下行，直到B点，湿空气达到饱和状态。B点称为露点，B点对应的温度，即pv对应的饱和温度Td ，称为露点温度。湿度大，日夜温差大的夏天清晨结露水，就是如此，露点由此而得名。  第三节 湿空气的ｈ-ｄ图 1.定焓线 2.定含湿量线 3.定温线 4.定相对湿度线 5. 水蒸汽的饱和分压力与含湿量ｄ的关系曲线 6. 热湿比线 热 湿 比 线 第四节 湿空气的典型过程 一、空调装置工作概况 二、湿空气的几种典型过程 1.绝热混合过程 2、湿空气的加热过程 湿空气经过加热器被定压加热时,由于其中的水蒸汽质量未变,所以这一过程称为定含湿量过程，而且湿空气中水蒸汽的分压力和露点都不变。 ３、湿空气的冷却过程 分两种情况： 若冷却器壁面温度高于该湿空气的露点温度，1?2 若冷却器壁面温度低于该湿空气的露点温度，1?2’?3?4 ４.加湿过程 分两种情况： １.喷水加湿过程 工程上可近似地把喷水加湿过程按定焓过程处理，1?2。 ２.喷蒸汽加湿过程 工程上可近似把喷蒸汽加湿过程按定温过程处理， 1?3。 干球温度、湿球温度 在湿空气过程的分析和计算中，通常需要确定湿空气的含湿量或相对湿度。应用干－湿球温度计是测定空气相对湿度或含湿量的较简便的方法。干－湿球温度计如图。图中，干球温度计是一支普通的温度计，而湿球温度计头部被尾端侵入水平的吸液芯包裹。当空气流过时，干球温度计指示出空气温度T，或称干球温度，而湿球温度计反映的是吸液芯中水的温度，这个温度值称为湿球温度，用tw表示。如果空气是未饱和的，吸液芯中的水将向空气蒸发而使水温降低。空气与水之间的温差导致空气向吸液芯中的水传热，从而阻止水温的不断下降。这样，在达到平衡时，湿球温度tw总是低于干球温度，但比空气的露点温度td高。 作业 P97 习题：1、4、5、 8 提示：搞清楚喷水加湿过程；注意当pb给定时，Td = f ( pv ) 思考题3．下列说法是否正确，为什么？ (1)熵增大的过程为不可逆过程； 答案：错。加上“孤立系统”的限制就对了。 (2)不可逆过程的?S无法计算； “错” 答案：熵是一状态参数，只和热力过程的初、终态有关，而与所进行热力过程无关。计算可逆过程的克劳修斯积分即可。 (3)若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的?S必大于可逆途径的?S； 答案“错。两者的?S是相等的。理由同（2）。 (4)工质经不可逆循环，?S ?0； 答案“错。?S＝0，理由同（2）。 (5)工质经不可逆循环，由于答案:“错。应该是理由同（2）。 (6)可逆绝热过程为定熵过程，定熵过程就是可逆绝热过程；