第12章理想气体混合物及湿空气

合集下载

12理想气体混合物及湿空气讲解

12理想气体混合物及湿空气讲解
二 未饱和湿空气和饱和湿空气 过热蒸汽 未饱和湿空气 饱和湿空气
水蒸气
饱和蒸汽 1、未饱和湿空气
T
ps
pv
干空气 + 过热水蒸气
pv < ps(T)
加入水蒸气,pv
s
12-3 湿空气
2、饱和湿空气 干空气 + 饱和水蒸气
pv = ps(T)
T
ps
温度一定,不能再加入水蒸气。
s
12-3 湿空气
1 T 加水蒸气 从未饱和到 2 3
12-3 湿空气
一 干空气和湿空气 地球上的大气由氮、氧、氩、二氧化碳、水蒸气及极微 量的其他气体组成。 干空气:完全不含水蒸气的空气。干空气可看作是不变 的整体。 湿空气:干空气与水蒸气的混合物。 应用:空调、通风、烘干、冷却塔、储存等。 湿空气中水蒸气分压力很低,一般处于过热状态。因此,
湿空气中水蒸气也可作为理想气体计算,故而湿空气是理 想气体混合物,理想气体遵循的规律有理想气体混合物的 计算公式都可以应用。
12-3 湿空气
下标约定:a -干空气 s-饱和水蒸气 v -水蒸气 -无下标为湿空气参数
湿空气=(干空气+ 水蒸气 ) 分压低(0.003~0.004MPa, 一般处于过热状态,可按理 想气体计算)
理想气体混合物
p pa pv
湿空气与一般理想混合气体的最大区别: 水蒸气的含量是变量!!
12-3 湿空气
12-1 理想气体混合物
处理气体混合物的基本原则 1)混合气体混合物的组分都处理想气体状态,则混合气体也 处理想气体状态; 2)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。 平均摩尔质量, 折合摩尔质量
pV m混 Rg ,eq T

工程热力学十二、理想气体混合物及湿空气(15)

工程热力学十二、理想气体混合物及湿空气(15)

(2)混合气体中氧和氮各自的
分压力PA2、 PB2;
(3)混合前后熵变量ΔS。按定 A B
值比热容计算
O2
N2
§12-3 湿空气
• 湿空气 湿空气是干空气与水蒸气的混合物。
• 涉及湿空气的常见的工业过程 空气温度与湿度调节过程、物体的干燥过程、冷却水塔中的水
冷却过程等。
§12-3 湿空气
• 分析湿空气时假定: ➢把气相混合物看作是理想气体混合物; ➢当蒸汽凝结成液相或固相时,液相或固相中不包含溶解的空气; ➢空气的存在不影响蒸汽与其凝聚相之间的相平衡。
第十二章 理想气体混合 物及湿空气
§12-1 理想气体混合物
理想气体混合物中各组元气体均为理 想气体,因而混合物的分子都不占体积, 分子之间也无相互作用力。因此混合物必 遵循理想气体方程,并具有理想气体的一 切特性。
一、分压力定律和分体积定律
✓分压力
在与混合物温度相同的情况下,每一种组成气体 都独自占据体积V时,组成气体的压力称为分压力。
✓混合气体成分的几种表示方法:
质量分数: 摩尔分数: 体积分数:
wi
mi m
xi
ni n
i
Vi V
Vi为分体积
✓ 混合气体的折合摩尔质量
m mi nM eq niM i
M eq
ni M i n
xi M i
✓ 混合气体的折合气体常数
Rg ,eq
R M eq
R nR niM i Rg,i mi Rg,i
Vi表示。
✓分体积定律
pVi ni RT
pVi ni RT
pVi RT ni nRT pV
V Vi
理想气体混合物的总体

第12章-理想气体混合物及湿空气-理想气体混合物部分.

第12章-理想气体混合物及湿空气-理想气体混合物部分.

p, T
n= n1+ n2+ ┅ +ni + ┅ + nn V=V1+ V2+ ┅ + Vi+ ┅ + Vn
V Vi
理想气体混合物的总体
积等于各组成气体分体积之 和,称为亚美格(Amagat)分 体积定律
Vi V

ni n
xi
或 Vi xiV
三、wi、xi、i的转算关系
xi i
质量kg
m mi
摩尔数kmol
n ni
容积m3
V Vi
相对成分 相对成分=
分量 总量
质量分数:
wi

mi m
,
wi 1
摩尔分数:
xi

ni n
,
xi 1
体积分数:
i

Vi V
,
i 1
Vi为分体积
2、混合气体折合摩尔质量
Meq xiMi
3、混合气体的折合气体常数
第十二章 理想气体混合物
§12-1 理想气体混合物
假定: 1.混合气体内部无化学反应,成分不变; 2.各组元气体都有理想气体的性质, 3.混合后仍具有理想气体的性质; 4.各组元气体彼此独立,互不影响。
一、混合气体的折合摩尔质量及折合气体常数
1、混合气体成分的几种表示方法:
绝对成分
项目
混合气体 第i种组成气体
xi

M eq Mi
wi
xi

Rg ,i Rg ,eq
wi
四、混合气体的比热容、热力学能、焓和熵
1、比热容
c wici Cm xiCm,i C iCi

沈维道《工程热力学》(第4版)章节题库-理想气体混合物及湿空气(圣才出品)

沈维道《工程热力学》(第4版)章节题库-理想气体混合物及湿空气(圣才出品)
的熵相等,试确定其摩尔分数。
已知:氮气

氩气

解:据混合气体的性质,混合气体的比定压热容和折合气体常数为
(a)
根据题意
即 式(a)代入式(b) 代入题给数据,得
(b)
,考虑到
,所以
2.刚性绝热容器由隔板分成 A 和 B 两部分(图 12-2)。两侧各储有 1mol 和 ,且
6 / 17
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
前后温度相等,因此,混合熵增为
3.秋季白天秋高气爽气温较高,此时的空气为( )。 A.干空气 B.饱和空气 C.未饱和空气 D.过热空气 【答案】C 【解析】地球上的大气或多或少都含有水蒸气,湿空气本身并无过热之说,只有饱和与 未饱和之分,空气中带有的水蒸气在过热状态(温度高于其饱和温度),则为未饱和湿空气, 水蒸气达饱和状态(温度等于其饱和温度),则为饱和湿空气。
3 / 17
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台

小,所以工程上常忽略由此造成的焓值的改变。
7.湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化( )。
A<0 或△U>0
【答案】B
1.下面说法中正确的是( )。 A.绝对湿度越大,则相对湿度越大 B.含湿量小,则湿空气的吸湿能力越强 C.相对湿度越小,则湿空气的吸湿能力越强 D.相对湿度越大,则湿空气的吸湿能力越强 【答案】C
4.76mol 空气,则空气的熵为( )。
A.
B.
C.
D.都不对。
1 / 17
圣才电子书

【答案】C
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
【解析】混合过程不可逆,所以由 1atm、25 的 1mol 氧和 3.76mol 氮等压混合组

第十二章理想气体混合物及湿空气

第十二章理想气体混合物及湿空气
12
武汉大学动力与机械学院 刘先斐
12-2 理想气体混合物的比热容、 热力学能、焓和熵
一、理想气体混合物的比热容
质量比热容:c wi ci
i 1 n
摩尔比热容: C m xi C m, i
i 1
n
容积比热容:C i C i
i 1
n
武汉大学动力与机械学院 刘先斐
13
二、理想气体混合物的热力学能和焓
理想混合气体的热力学能等于各组分气体的热力学 能之和。
U Ui
i 1 n n
1kg理想混合气体的热力学能: u wi ui
i 1
理想混合气体的焓等于各组分气体的焓值之和。
H Hi
i 1 n
1kg理想混合气体的焓: h wi hi wi (ui RiT )
n ni
( Mv)0 22.4 103 m3 / mol
nM eq ni M i
4
理想气体混合物可作为Rg,eq和Meq的“某种”理想气体。
武汉大学动力与机械学院 刘先斐
二、分压力和分体积定律
1.分压力定律 分压力——在与混合气体相同的温度下,各组成 气体单独占有混合气体的体积V时给予容器壁的 压力。
pO2 ,2
1 xO2 p2 p A1 2
pN2 ,2
1 xN2 p2 pB1 2
18
武汉大学动力与机械学院 刘先斐
取混合前气体状态(pA1,TA)为参考状态,则O2 及 N2 终态的熵值即为从参考状态到终态的熵变,所以
dS m xi C pmi 0
dpi dpi dT xi R Rxi T pi pi
武汉大学动力与机械学院 刘先斐 3

工程热力学课件:第12章 理想气体混合物及湿空气

工程热力学课件:第12章 理想气体混合物及湿空气
大气是由干空气和一定量的水蒸气混合而 成的,我们称其为湿空气。干空气的成分 主要是氮(78%)、氧(21%)、氩 (0.93%)、二氧化碳(0.03%)及其它 微量气体。
湿空气模型
常温常压下湿空气中的干空气基本上是 一个稳定的混合物,可视为纯物质。
常温常压下湿空气中的水蒸气量可能变。
在需要考虑湿度的热力过程中,湿空气可 视为干空气与水蒸汽的混合物
第十二章
理想气体混合物及 湿空气
纯物质
混合物与纯物质
一种化学成分组成 H2O CO2
混合物 多种化学成分(纯物质)组成
混合物中 的纯物质 称组元
CH O .N = CO +HO+.N
Air(干) 燃烧产物
过程中组元的量不变的混合物可 视为纯物质(如干空气)
压气机Air
干空气的标准成分
湿空气
湿度控制的应用
在通信行业的应用:确保设备可靠性
混合物热力性质
1 混合物的状态公理如何表达 2 如何确定混合物中各组元的状态 3 如何确定混合物整体的状态
理想气体混合物
§12-1.道尔顿分压力定律 §12-2.亚美格分体积定律 §12-3.三种分数的关系 §12-4.混合物的比热容与能、焓、熵变
wisi12
查表
si12
s20 (T2 ) s10 (T1) Rgi ln
pi 2 pi1
当组分不变时
pi2 xi p2 p2 pi1 xi p1 p1
si12
si02 (T2 )
si01(T1) Rgi
ln
p2 p1
si02 (T2 ) Rgi ln p2 si01(T1) Rgi ln p1
水在液相(或固相、气相) k =1,f=1,

沈维道《工程热力学》(第4版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(第12~13章)【圣才出品】

沈维道《工程热力学》(第4版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(第12~13章)【圣才出品】

V Vi
i
道尔顿分压力定律和亚美格分体积定律只适用于理想气体状态。
2.混合气体的成分
(1)气体混合物占组成含量百分数分类
①质量分数;
1 / 64
(12-3)
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台

②摩尔分数;
③体积分数。
(2)各种百分数的表示方法
①质量分数是组分气体质量与混合气体总质量之比,第 i 种气体的质量分数用 wi 表示
律。
(2)分体积定律
另一种分离方式如图 l2-1 所示。各组成气体都处于与混合物相同的温度、压力(T、p)
下,各自单独占据的体积Vi 称为分体积。对第 i 种组成写出状态方程式为 pVi ni RT
(12-2)
图 l2-1 理想气体分体积示意图 对各组成气体相加,得出
pVi RT ni
i
i
可得
i
xi
i
Rg ,eq
1
Rg ,eq Rg .i wi
i
(12-10)
二、理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵 1.理想气体混合物的比热容
混合气体的比热容是 lkg 混合气体温度升高 l℃所需热量。1kg 混合气体中有 wi kg 的
第 i 组分。因而,混合气体的比热容为
c wici
i
同理可得混合气体的摩尔热容和体积热容分别为
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台

沈维道《工程热力学》(第 4 版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
第 12 章 理想气体混合物及湿空气
12.1 复习笔记
一、理想气体混合物 1.分压力定律和分体积定律 (1)分压定律
p pi

工程热力学 第十二章 理想气体混合物及湿空气 图文

工程热力学 第十二章 理想气体混合物及湿空气 图文
南京航空航天大学
平均气体常数, 折合气体常数
理想气体混合物
u
cv
t2 t1
(t2
t1 )
h
cp
t2 t1
(t2
t1 )
cp cv Rg,eq
因此,把理想气体混合物看出是气体常数和摩 尔质量分别为Rg,eq和Meq的某种假想气体。
pV m混 Rg,eqT
南京航空航天大学
混合气体的分压力定律
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。
1 ln 2
pN2 ,2 pB1
南京航空航天大学
2R ln 1 2R ln 2 2
湿空气与干空气
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。湿空气是 指含有水蒸气的空气。
南京航空航天大学
成分 O2 N2 Ar CO2
pV nRT p1V n1RT piV ni RT pmV nm RT
南京航空航天大学
Vpi RT ni nRT
p pi 道尔顿分压力定律
混合气体的分体积定律
分体积——组分气体处在与混合气体同温、 同压单独占有的体积。
pV nRT
pV1 n1RT pVi ni RT
pVm nmRT
T
ps
干空气 +
过热水蒸气
pv
pv < ps(T)
南京航空航天大学
加入水蒸气,pv
s
未饱和湿空气和饱和湿空气
2、饱和湿空气
干空气 +
饱和水蒸气
T
ps
pv = ps(T)
南京航空航天大学
湿空气
分析湿空气时假定: 1)把气相混合物看作是理想气体混合物; 2)当蒸汽凝结成液相或固相时,液相或固相

《工程热力学》第十二章理想气体与湿空气资料

《工程热力学》第十二章理想气体与湿空气资料

m p 2、确定方法
v
v
A:由水与水蒸汽表、图确定:
v
V R T 1)未饱和湿空气:由空气温度t,湿空气水蒸
gv
汽分压力pv,查过热蒸汽表比体积v,得ρ v 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 ” , ρ v = ρ ”
B:近似计算:根据理想气体状态方程式
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 P,V2,T
V n Vi RmT n ni nRmT
i 1
P i1
P
Vi niRmT P
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
6
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:
pb pa pv
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
水蒸气分压力
13
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
P
T
Ps
0
Ps
B 吸湿达饱和
T
T
Pv
B
吸湿达饱和 A
Pw
C
A 降温结露
Td
降温结露 Cs
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。

热力学复习大纲

热力学复习大纲

复习大纲绪论重点:了解工程热力学的主要内容及研究方法第一章基本概念及定义重点:工质热力系统、边界、热力系统的类型工质的热力学状态、参数 6个基本状态参数状态方程、坐标图平衡状态、准平衡(静态)过程过程功和热量、热力循环第二章热力学第一定律重点:实质热力学能、总能、推动功流动功、焓第一定律的基本能量方程热量的符号、功量的符号开、闭口系统能量方程第三章气体和蒸气的性质重点:理想气体状态方程比热容、热力学能、焓和熵水蒸汽1点2线3区 5态第四章气体和蒸气的基本热力过程重点:可逆多变过程、定温、定压、定容、定熵过程综合分析第五章热力学第二定律重点:表述卡诺循环克劳休斯积分熵方程孤立系统熵增原理火用第六章实际气体的性质及热力学一般关系式一般了解:范德瓦尔方程对应态原理通用压缩因子图麦克斯韦关系热系数热力学能、焓和熵、比热容的一般关系式第七章气体与蒸气的流动重点:稳定流动的基本方程:连续性方程、能量方程、过程方程、声速方程滞止参数的意义及其计算促使流速改变的条件:力学条件几何条件喷管形状的确定及计算临界压力比背压变化对喷管流动、出口参数的影响第八章压气机的热力过程重点:余隙容积产生、影响多级压缩、中间冷却第九章气体动力循环重点:混合加热理想循环热效率定压、定容加热理想循环热效率比较及分析燃气轮机装置循环热效率提高燃气轮机循环热效率的措施第十章蒸汽动力装置循环重点:朗肯循环由来热效率分析再热循环热效率回热循环热效率第十一章制冷循环重点:压缩空气制冷循环组成、设备、制冷系数压缩蒸汽制冷循环组成、设备、制冷系数两种循环的异同热泵循环第十二章理想气体混合物及湿空气重点:混合气体分压力、分体积定律成分:质量分数、摩尔分数、体积分数,三者的关系湿空气、干空气饱和、不饱和、露点相对湿度、含湿量干、湿球温度h-d图及其应用复习题(题中涉及的有关水蒸汽的数据,考试时均会给出,不用自己查表。

复习题中所需要的数据,需要自己找相关图表查数)习题:课本上的例题、课后思考题、留的作业题第一章基本概念及定义1、热力平衡状态2、准静态过程3、热力系统4、功量与热量第二章热力学第一定律1、热力学第一定律2、技术功3、课后思考题2-4、2-5.(P56)4、一蒸汽锅炉每小时生产P1 = 20 bar , t1= 350℃的蒸汽10吨,设锅炉给水温度t2= 40℃,锅炉效率ηK = 0.78,煤的发热值QL= 29700 KJ/Kg,求锅炉的耗煤量。

沈维道《工程热力学》(第4版)名校考研真题-理想气体混合物及湿空气(圣才出品)

沈维道《工程热力学》(第4版)名校考研真题-理想气体混合物及湿空气(圣才出品)

第12章理想气体混合物及湿空气一、选择题1.湿空气是干空气和水蒸汽的混合物,不能作为完全气体看待。

该表述()。

[北京航空航天大学2005、2006研]A.正确B.错误【答案】B2.依理想混合气体的假定,第i种组成气体的状态方程可写成()。

[东南大学2004研]A.B.C.D.【答案】B【解析】依据分压定律可知,除B选项正确之外,还有p i V=m i R m T。

二、填空题1.水、冰和汽三相共存点的热力学温度为______K。

[北京航空航天大学2005、2006研]【答案】273.16【解析】φ=100%时,湿空气饱和,即湿度无法继续提高,仍然由空气和水蒸气组成。

2.用仪表可测得湿空气的露点温度、干球温度和湿球温度,若测量值分别是18℃、21℃和24℃三个值,其中______℃是湿球温度。

[东南大学2004研]【答案】21°C【解析】干球温度>湿球温度>露点温度。

3.相对湿度定义为______;当湿空气处于饱和状态时,其相对湿度为______;干空气的相对湿度为______。

[北京理工大学2007研]【答案】或;100%;0三、判断题1.在T-S图中,理想气体的定压线比定容线陡。

()[同济大学2006研]【答案】错【解析】在T-S图中,理想气体的定容线比定压线陡2.湿空气中的水蒸气处于饱和状态。

()[天津大学2004研]【答案】对3.湿空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的含量就越大。

()[西安交通大学2003研]【答案】错【解析】相对湿度是水蒸气分压力与相同温度下的饱和压力的比值,因此不同温度下的湿空气的相对湿度没有可比性,不能得到空气中水蒸气含量多少的结论。

4.露点温度其值等于空气中水蒸气分压力对应的饱和温度。

()[东南大学2003研] 【答案】对四、名词解释1.含湿量。

[东南大学2004研]答:指1kg干空气中所含水蒸汽的质量。

2.绝对湿度与相对湿度。

[中科院—中科大2007研]答:湿空气的绝对湿度是指单位体积湿空气中包含的水蒸气的质量,也即水蒸气的密度。

12第12章理想气体混合物及湿空气详解

12第12章理想气体混合物及湿空气详解
折合气体常数Rg,eq可写成
Rg,eq
R M eq
pV mi RgiT mR g,eqT
Rg,eq wi Rgi
由摩尔成分的定义可得:
ni mi M i M eq xi wi n m M eq M i
考虑到:
R Mi Rg,i M eq Rg,eq
Rg,i Rg,eq
可见,摩尔分数不仅取决于质量分数,还和各组分气体的气体常 数(或摩尔质量)有关。
Rg ,eq Rg,i wi Rg,H2 wH2 Rg,CO2 wCO2 4.124 kJ/(kg K) 0.1 0.189 kJ/(kg K) 0.9 0.5825 kJ/(kg K)
干空气的分压力 pa , 水蒸气的分压力 pv p = pa + pv
三、相对湿度
湿度—空气的潮湿程度,与空气中所含水蒸气量有关。
1、绝对湿度(absolute humidity)
每立方米湿空气中水蒸气的质量,即湿空气中水蒸气的密度ρv , 单位kg/m3 1 pv 1 pv vv RgvT v 1) v 理想气体 vv vv RgvT 2)
xCO2 xH2
可见,质量分数高的组分,摩尔分数未必高。
12-2 混合物的比热容、热力学能、焓和熵
一、比热容 混合气体吸收的总热量 Q
Q
i
1kg混合物吸收的热量应等于各组分吸收热量之和,即
q wi qi
根据比热容的定义式得
c
q
dT
(wi
qi
dT
) wi ci
dpi dpi dT xi R Rxi T pi pi
0 pi2 S n混 S混m 2 Rxi ln pi1

12工程热力学第十二章 湿空气

12工程热力学第十二章 湿空气

h3 h4 = q + 0.001( d 3 d 4 ) h v
式中: 为冷却介质带走的热量; 为凝结水的比焓. 式中:q为冷却介质带走的热量;hv为凝结水的比焓.
三,绝热加湿过程 在绝热的条件下, 湿空气吸收水分, 在绝热的条件下 , 湿空气吸收水分 , 其 含湿量增加的过程, 含湿量增加的过程 , 称为湿空气的绝热加湿 过程. 过程. 绝热加湿过程中, 绝热加湿过程中 , 单位质量干空气的湿 空气吸收的水分为 d2 - d1 , 湿空气的焓增为 水分带入的能量, 水分带入的能量,即 h2 h1 = 0.001( d 2 d 1 ) h v 式中: 为水的焓. 式中:hv为水的焓.因为水分带入湿空气中的能量0.001(d2-d1) hv 相比很小,可忽略不计, 与湿空气的焓h1,h2相比很小,可忽略不计,即
mv pv ρv = = V Rg, v T ρv = 相对湿度 ρs 说明了吸收水蒸气的能力. ↓→吸收水蒸气的能力 吸收水蒸气的能力↑ 说明了吸收水蒸气的能力. ↓→吸收水蒸气的能力↑,当 =
饱和湿空气) 吸收水蒸气的能力为零. 100% (饱和湿空气)→吸收水蒸气的能力为零. 由理想气体状态方程, 由理想气体状态方程,相对湿度可表示为 pv = ps 相对湿度的测量:毛发湿度计 相对湿度的测量: 干湿球温度计
1212-4
湿空气的热力过程
湿空气热力过程的分析,主要讨论湿空气的状态变化, 湿空气热力过程的分析,主要讨论湿空气的状态变化,及其与 外界的能量交换情况. 外界的能量交换情况. 一,加热过程 加热过程一般在定压条件下完成. 加热过程一般在定压条件下完成. 特征: 特征:湿空气T↑,d=const. 过程线沿定含湿量线向温度升高的方向进行, 过程线沿定含湿量线向温度升高的方向进行, 过程中, 过程中,h↑, ↑. 加热过程中,吸热量等于焓值的增加,即 加热过程中,吸热量等于焓值的增加,

工程热力学-第十二章 理想气体混合物及湿空气

工程热力学-第十二章 理想气体混合物及湿空气

含湿量d
d = 0.622
j
p-
ps j ps
焓-湿图以1kg干空气量的湿空气为基准
注意:h-d 图随 pb 改变而改变
温度范围:-20~50℃,总压力:0.1MPa
h-d 图由下列五种线群组成: 1、等湿线(等d 线)
等d线是一组平行于纵坐标的直线群。
h
d
2、等焓线(等h线)
h = 1.005t + d (2501+ 1.86t )
t
100%
pv
d
6、露点td
pv下饱和湿空 h
气 1
h
td
t
100%
pv
d
温度范围:-20~50℃,总压力:0.1MPa
12-7 湿空气过程及其应用
湿空气热力过程求解主要研究过程中湿空气焓 值及含湿量与温度、相对湿度之间的变化关系;
研究方法:利用稳定流动能量方程和质量守恒 方程,并利用湿空气焓湿图。
露点可用湿度计 或露点仪进行测量 。
湿润的夏天水管上常出现水珠?
干燥的冬天pv小,td< 0.0 oC 结霜 结雾? 整个空气温度降低,水出来的过程
T
pv=0.04bar 大气温度t=30oC d td=28.98oC 冷水管t=20oC
s
12-4 湿空气的状态参数
一、相对湿度
绝对湿度:每立方米湿空气中水蒸气的质量 kg/m3
一般d很小,因此等h线与等t线接近重合。 因此等h线是一组与横坐标轴成135°的直线群。
h 135度 h
d
3、等温线(等t 线)
h = 1.005t + d (2501 + 1.86t )
¶h ¶d

工程热力学:第12章 混合气体和湿空气

工程热力学:第12章 混合气体和湿空气

pi p
6. 利用混合物成分求M混和Rg混
1)已知质量分数
Rg混 wi Rgi
M混
R Rg混
wi
Rg混 Rgi
xi
wi Rgi Rg混xi Rg混xi Rg混
7
2)已知摩尔分数
M混 Mi xi
Rg混
R M混
n混M混 niMi
M混
ni M i
n混
ni n混
Mi
xiMi
ln T2 T1
Rxi
ln
pi,2 pi,1
11
例A4412551 例A4412552 讨论混合熵变
12
12–2 湿空气
一、干空气和湿空气
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。
▲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。
平均摩尔质量, 折合摩尔质量
pV m混Rg混T
平均气体常数, 折合气体常数
M 混 Rg混 R
(Mv)0 22.4 103 m3 / mol
n混 ni
n混M 混 niM i
理想气体混合物可作为Rg混和M混的“某种”理想气体。2
例A711143 例A411143
8
四、理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵
1.比热容 c混 wici c混 xici
Cm混 xiCmi
Cmp CmV R
2.热力学能 U混 Ui
u混
U m
miui m
(wiui )
3.焓 H混 Hi Ui piV Ui Vpi U pV H混

第十二章湿空气

第十二章湿空气

ma ha mv hv H h ha dhv ma ma
焓的计算基准点,对干空气,取0℃的干空气焓 为零。对水蒸汽取0℃的水的焓为零。
温度为t的干空气焓值为
ha c pt 1.005 t
KJ/Kg(a)
水蒸汽:焓是状态参数,它的变化与途径无关。假 定水在 0℃下汽化,然后蒸汽从0℃加热到t℃ , 取水蒸汽的定压平均质量比热Cp=1.85KJ/(kgk)。 则:
三、混合气体的平均摩尔质量和平均气体常数
平均摩尔质量:混合物的总质量与混合物总摩尔数的比
n
M eq
m n
n M
i 1 i
i
n
xi M i i M i
i 1 i 1
n
n
平均气体常数:
Rg ,eq
8314 M eq
五、质量分数与容积分数的换算关系为:
vi ni xi i v n
i 1
n
m h m1h1 m2 h2 m3h3 ... mn hn mi hi
n mi h hi g i hi i 1 m i 1 n i 1
n
三、混合气体的熵: 等于各组成气体熵之和
S Si
i 1
n
1千克混合气体
s wi si
h v 2501 c pt 2501 1.85t KJ/Kg(水)
h 1.005t d (2501 1.85t ) KJ/Kg(a)
四、 湿空气的比体积:
RgT v (1 d ) P
1 d Rg Rga Rgv 1 d 1 d
50m3的房间内空气 t1=30℃,1 =60%,被等压冷却到t2= 10℃。 已知 pb= 0.1013MPa 。求:1)初态时td,d1及H;2)凝结水量 Δmv;3)放热量Q 。 解:1) 查表

第12章理想气体混合物及湿空气

第12章理想气体混合物及湿空气

xi wi
M eq Mi
Rg ,eq Rg ,i wi
i
x
i
i

R
i
g ,i
wi
Rg ,eq
1
xi
R g ,i R g ,eq
wi
习题 燃烧1kg重油产生烟气20kg,其中mCO2=3.16kg、 mO2=1.15kg、mH2O=1.24kg,其余为mN2.烟气 中的水蒸汽可以作为理想气体计算.对于烟气, 试求(1)各组分的质量分数(2)折合气体常数(3) 折合摩尔质量(4)摩尔分数(5)燃烧1kg重油所产 生的烟气在标准状态下的体积和在p=0.1MPa、 t=200℃时的体积
质量分数与体积分数的换算:
Mi Mi wi xi i M eq M eq
折合摩尔质量或平均摩尔质量:混合物的总 质量与混合物总摩尔数的比:
M eq m n
n M
i 1 i
n
i
n
xi M i i M i
i 1 i 1
n
n
折合气体常数:
Ri Req
M i Rg ,i M eq Rg ,eq
第十二章 理想气体混合物及湿空气
分压力定律
分压力及道尔顿分压力定律 分压力:混合气体中每一种组元的分子都会撞击容器 壁,从而产生各自的压力.在与混合气体相同的温度 下,各组成气体单独占有混合气体的容积时,给予容 器壁的压力 分压力定律:理想混合气体的总压力等于各组成气体 分压力之总和
p p1 p2 pn pi
四、混气的比热容、热力学能、焓和熵
混合气比热容 混合气的比热容是1kg混合气体的温度升高1K 所需的热量
c wi ci
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

xi wi
M eq Mi
Rg ,eq Rg ,i wi
i
x
i
i

R
i
g ,i
wi
Rg ,eq
1
xi
R g ,i R g ,eq
wi
习题 燃烧1kg重油产生烟气20kg,其中mCO2=3.16kg、 mO2=1.15kg、mH2O=1.24kg,其余为mN2.烟气 中的水蒸汽可以作为理想气体计算.对于烟气, 试求(1)各组分的质量分数(2)折合气体常数(3) 折合摩尔质量(4)摩尔分数(5)燃烧1kg重油所产 生的烟气在标准状态下的体积和在p=0.1MPa、 t=200℃时的体积
湿空气
湿空气:含有水蒸气的空气 干空气:不含有水蒸气的空气 湿空气是干空气和水蒸气的混合物
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,因此,大气是干空气与水蒸气组成 的混合气体.水蒸气的含量较少,分压力较低,一般处 于过热状态.因此,大气中的水蒸气可以看成理想气 体.
湿空气是理想气体的混合物.
a,v,s:表示干空气,水蒸气,饱和水蒸气, 无下标时为湿空气参数
湿空气总压力等于干空气分压力和水蒸气分压 力之和,如果湿空气来自环境大气
pb p a p v
由水蒸气的含量及温度不同
干空气
未饱和湿空气 湿空气 干空气 饱和湿空气 饱和水蒸气
过热水蒸气
温度为 t 的湿空气
四、混合气的比热容、热力学能、焓和熵
混合气比热容 混合气的比热容是1kg混合气体的温度升高1K 所需的热量
c wi ci
混合气热力学能、焓和熵
混合气体的热力学能、焓和熵都是广延参数,具有可加 性,因而混合气体的热力学能、焓和熵等于各组成气体热力学 能、焓和熵之和
u wi u i
一、折合摩尔质量和折合气体常数 质量分数:
m wi i m
w1 w2 wn wi
i 1 n
体积分数:
V i i V
1 2 n i
i 1 n
摩尔分数:
n xi i n
x1 x2 xn xi
i 1 n
质量分数与体积分数的换算:
Mi Mi wi xi i M eq M eq
折合摩尔质量或平均摩尔质量:混合物的总 质量与混合物总摩尔数的比:
M eq m n
n
xi M i i M i
i 1 i 1
n
n
折合气体常数:
Ri Req
M i Rg ,i M eq Rg ,eq
i 1
n
分容积定律
分容积及亚美格定律 分容积:使各组成气体保持与混合气体相同的压力和 温度的条件下,把各组成气体单独分离出来时,各组 成气体所占有的容积 分容积定律:理想混合气体的分容积之和等于混合气 体的总容积
V V1 V2 Vn Vi
i 1 n
理想气体混合物
pv p s
水蒸气处于过热状态
露点
在一定的水蒸气分压力下,未饱和 湿空气冷却到饱和湿空气时的温度
pv v p s
相对湿度(饱和度)
饱和度介于0和1之间,愈小空气越干燥,当为0时即为 干空气,愈大越潮湿,当为1时即为饱和湿空气.
第十二章 理想气体混合物及湿空气
分压力定律
分压力及道尔顿分压力定律 分压力:混合气体中每一种组元的分子都会撞击容器 壁,从而产生各自的压力.在与混合气体相同的温度 下,各组成气体单独占有混合气体的容积时,给予容 器壁的压力 分压力定律:理想混合气体的总压力等于各组成气体 分压力之总和
p p1 p2 pn pi
h wi hi
s wi si
习题 刚性绝热器被隔板一分为二,左侧A装有氧气, VA1=0.3m3,pA1=0.4MPa,TA1=288K,右侧B装有氮 气,VB1=0.6m3,pB1=0.505MPa,TB1=328K.抽出 隔板氧和氮相互混合,重新达到平衡后,试求: (1)混合气的温度T2和压力p2(2)混合气体中氧和 氮各自的分压力pA2、pB2(3)混合前后的熵变量 ΔS,按定值比热容计算
相关文档
最新文档