相对湿度饱和度

成分
相对分子质量 摩尔成分
O2
32.000
0.209 5
N2
28.016
0.780 9
Ar
39.944
0.009 3
CO2
44.01
0.000 3
12
湿空气=干空气(dry air)+ 水蒸气(water vapor)
湿空气是理想气体混合物
p pa pv
Rg

R M
LL
一、未饱和湿空气(unsaturated air)和
温度单独对壁面的作用力。
pV nRT
p1V n1RT piV ni RT
pmV nm RT
Vpi RT ni nRT
p pi 分压力定律
2
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。
pV nRT
(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。1
二、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
i

Vi V
i 1
3.摩尔分数 (mole fraction of a mixture)
xi

ni n
xi 1
4
4.各成分之间的关系
a) xi i
i

Vi V混

ni

Mv
i
n混 Mv混

ni n混

xi
b)
wi

Rg混 Rgi
xi

Mi M混
xi
wi

mi m

pVi / RgiT pV / Rg混T
Vi V混
Rg混 Rgi
i
Rg混 Rgi
xi
Rg混 Rgi

xi
R / M混 R / Mi

Mi M混
xi
5
5. 分压力和总压力 pi xi p
xi

ni n混

piV / RT pV / RT

pi p
6. 利用混合物成分求M混和Rg混
pv 0.655 6 kPa
20oC pv ps 空气未饱和 1oC pv ps 空气饱和
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)
14
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A4221442
15
12-3 相对湿度和含湿量
一、绝对湿度(absolute humidity) v
每立方米湿空气中水蒸气的质量 kg/m3
1） vpv
v

1 vv
理想气体
pvvv

RgvT

v

1 vv

pv RgvT
2） pv pv,max ps v s v,max ''
pV1 n1RT pVi ni RT
pVm nmRT
pVi RT ni nRT
V Vi 分容积定律
3
三、混合气体成分
1.质量分数 (mass fraction of a mixture)
wi

mi m
wi
mi 1 mm
mi

m m
1
2.体积分数 (volume fraction of a mixture)
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。
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）。
s混 wAsA pA,T wBs B pB,T
分压力
9
五、混合气体(无化学反应)过程熵变
1 kg
ds混 d wisi

widsi

wi
cpi
dT T

Rgi
dpi pi


wi c pi
dT T
wi Rgi
dpi pi
定比热容
s混
12–1 理想气体混合物
一、处理气体混合物的基本原则
▲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；
▲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
wicpi
ln T2 T1
wi Rgi
ln
pi,2 pi,1
1 mol
dS混m

xiC pm,i
dT T
xi R
dpi pi
定比热容
S混m

xi C pm,i
ln T2 T1

Rxi
ln
pi,2 pi,1
10
例A4412551 例A4412552 讨论混合熵变
11
12–2 湿空气
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
6
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

例A711143 例A411143
7
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
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(wiui )
3.焓 H混 Hi Ui piV Ui Vpi U pV H混
h混

H混 m

Hi m

mi hi m
(wihi )
4.熵 S混 Si misi 1 kg s混 wi si
8
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
饱和湿空气(saturated air)
空气中的水蒸气
过热 t ts pv 空气未饱和 饱和 t ts pv 空气饱和
空气饱和与否取决于t，pv 13
如 当
t /o C
1 10
20 30
ps / kPa 0.6556 1.2279 2.3385 4.2451