第十二章理想氣體混合物及濕空氣—moistair;atmosphericair12-1理想氣體混合物

假定：

1.混合氣體內部無化學反應，成分不變；

2.各組元氣體都有理想氣體的性質，

3.混合后仍具有理想氣體的性質；

4.各組元氣體彼此獨立，互不影響。

相對成分=

分量

總量相對成分

混合氣體質量kg

摩爾數kmol

容積m3項目第i種組成氣體絕對成分一、混合氣體的折合摩爾質量及折合氣體常數1、混合氣體成分的幾種表示方法：體積分數：

Vi為分體積質量分數：摩爾分數：2、混合氣體折合摩爾質量3、混合氣體的折合氣體常數二、分壓力定律和分體積定律1、分壓力及分體積在與混合物溫度相同的情況下，每一種組成氣體都獨自占據體積V時，組成氣體的壓力稱為分壓力。用pi表示。

各組成氣體都處于與混合物溫度、壓力相同的情況下，各自單獨占據的體積稱為分體積。用Vi表示。T,V

p1T,V

p2T,V

p

nT,…

V

2、分壓力定律混合氣體的總壓力等于各組成氣體分壓力之和，稱為道爾頓(Dalton)分壓定律p,T

p,TV1,n1p,TV2,n2p,TV

n,n

nV=V1+V2+┅+Vi+┅+Vnn=

n1+n2+┅+ni+┅+

nn…3、分體積定律理想氣體混合物的總體積等于各組成氣體分體積之和，稱為亞美格(Amagat)分體積定律三、wi、xi、

i的轉算關系12-2理想氣體混合物的比熱容、熱力學能、焓和熵1、比熱容2、熱力學能和焓熱力學能和焓均為廣延參數同理：3、熵熵為廣延參數熵變同理：12–3濕空氣

地球上的大氣由氮、氧、氬、二氧化碳、水蒸氣及極微量的其他氣體所組成。水蒸氣以外的所有組成氣體稱為干空氣，看作是不變的整體。因此，大氣是干空氣與水蒸氣組成的混合氣體。

干空氣隨時間、地理位置、海拔、環(huán)境污染

等因素而產生微小的變化，為便于計算，將干空氣標準化（不考慮微量的其它氣體）

成分相對分子質量摩爾成分O232.0000.2095N228.0160.7809Ar39.9440.0093CO244.010.0003濕空氣=干空氣(dryair)+

水蒸氣(watervapor)濕空氣是理想氣體混合物一.未飽和濕空氣(unsaturatedair)和

飽和濕空氣(saturatedair)所以空氣飽和與否取決于t，pv空氣中的水蒸氣如空氣達成飽和的途徑

t不變，pv上升，pv=ps(t)pv不變，t下降，t=ts(pv)二.露點—dewpoint

濕空氣中水蒸氣壓力pv所對應

的飽和溫度，td=ts(pv)。12-4濕空氣的狀態(tài)參數一.絕對濕度(absolutehumidity)ρv

每立方米濕空氣中水蒸氣的質量

kg/m3所以3）ρv數值不能直接反映濕空氣吸濕能力的大小

如pv=0.6566kPa，1℃時pv=ps，無吸濕能力

10℃時pv<ps有吸濕能力。

二.相對濕度（飽和度）--humidity

φ——濕空氣中水蒸氣含量與同溫度下

最大可能含量之比。所以φ=0干空氣0<φ<1未飽和空氣φ=1飽和空氣吸濕能力下降注：當t>ts（p），如在1atm時，t>100℃時，

由于水蒸汽的最大壓力（飽和壓力）ps>p三.含濕量d——每kg干空氣中所含水蒸氣的質量討論：a）當p一定時，12-5.干球溫度t—dry-bulbtemperature，濕球溫度tw

--wet-bulbtemperature

1.干、濕球溫度計原理(wet-and-dry-bulbthermometer)干濕球溫度計12-6濕空氣的焓-濕圖—psychrometricchart一.濕空氣的焓東南大學清華大學北京林業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學濕空氣的焓也可由下式計算適用范圍：pb=101.325kPa、t

50℃，若pb≠101.325kPa，需按下式修正：以上均為浜田棠-吉田崇提出，在t不超過55℃時，誤差不大于1%。

二.濕空氣其他狀態(tài)參數

按1kg干空氣加dkg水蒸氣的理想氣體混合物計算

注：濕空氣中水蒸氣的參數可以通過查水和水蒸氣

的熱力性質表確定，也可以按理想氣體性質計算。三.h-d圖注意：h-d圖隨pb改變而改變A）制圖依據B）線群介紹

1）定d線一組平行于縱坐標的直線群。露點td是濕空氣d冷卻到=100%時的溫度。因此，含濕量d相同、狀態(tài)不同的濕空氣具有相同的露點。

2）定h線3）定t線由h=1.005t+(2501+1.86t)d

，當濕空氣的干球溫度t=定值時，h和d間成直線變化關系。t不同時斜率不同。因此等t線是一組互不平行的直線，t愈高，則等t線斜率愈大。

4）定tw線絕熱增濕過程近似為等h過程，濕空氣的濕球溫度tw(近似等于絕熱飽和溫度tw')是沿等h線冷卻到φ=100%時的溫度。因此，焓值相同狀態(tài)不同的濕空氣具有相同的濕球溫度。

5）定φ線等φ線是一組上凸形的曲線。

因d所以總壓力p一定時，φ=f(d,t)

。

h-d圖都是在一定的總壓力p下繪制的，水蒸氣的分壓力最大也不可能超過p。因此當濕空氣溫

度等于或高于100℃時

φ定義為

φ=pv/p。等φ線就是等d線，所以各等φ線與t=100℃的等溫線相交后，向上折與等d線重合。

6）定v線φ=0，即干空氣狀態(tài)，這時d=0，所以它和縱坐標線重合。

7）pv=f(d)線當d<<0.622時，則pv與d近似成直線關系。所以圖中d很小那段的pv為直線。該曲線畫在φ=100%等濕線下方，pv的單位為kPa

C）h-d圖應用例1例212-7濕空氣過程及其應用濕空氣熱力過程求解的共同步驟：

1.畫出流程草圖；

2.在h-d圖上畫出過程；

3.寫出水及干空氣的質量守恒方程；