ch13 湿空气——工程热力学课件PPT
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混合气体总压力 p pi (各组分分压力之和 )
p pa pv
湿空气 总压力
干空气 分压力
水蒸气 分压力
如果是环境大气，则为大气压pb
混合气体总压力 p pi (各组分分压力之和 )
p pa pv
湿空气 总压力
干空气 分压力
水蒸气 分压力
如果是环境大气，则为大气压pb
• 下标约定：
a——干空气的参数 v——水蒸气的参数 s——饱和水蒸气参数 无下标－含湿空气（即湿空气）参数
M a pa
pa
p pv
p ps
在总压力p不变的情况下， 一定的蒸汽分压力对应 着一定的含湿量
在总压力p不变的情况 下，相对湿度愈大，含 湿量也愈高。
混合气体总压力 p pi (各组分分压力之和 )
p pa pv
湿空气 总压力
干空气 分压力
水蒸气 分压力
如果是环境大气，则为大气压pb
• 下标约定：
a——干空气的参数 v——水蒸气的参数 s——饱和水蒸气参数
还需要介绍几 个重要的参数
无下标－含湿空气（即湿空气）参数
第二节 湿空气及其状态参数
一、绝对湿度
绝对湿度： 单位容积(1m3)空气（ 湿空气）中包含
的水蒸气质量(kg)。（亦即水蒸气的密度）
v
1 vv
pv Rg ,vT
kg m3
在一定温度下：
v
1 vv
pv Rg ,vT
kg m3
• 湿空气中水蒸气的分压力愈大，其绝 对湿度愈大；
• 湿空气中水蒸气的分压力不可能超过 该温度下水蒸气的饱和压力
力ps。
等温 T
2、保持湿空气中蒸 汽分压力pv不变， 对湿空气降温，也
等压 p
可达到饱和，如图
A－B。B点的温度
为对应于pv的饱和
温度，称为露点温
度（简称露点），
用td 表示。
生活中的实例比比皆是
3、在绝热条件下向 湿空气加入水分， 尽其蒸发，也可使 空气达到饱和，如 图A－E。E点为绝 热饱和状态，相应 的温度为绝热饱和
pv ps
水蒸气达到饱和时，湿空气具有该温 度下的最大绝对湿度（此时空气为饱和 空气）
pv ps
v
s
ps Rg,vT
湿空气未达到饱和时，其中水蒸气的 分压力总小于饱和压力，水蒸气处于过 热状态（此时湿空气为未饱和空气）
pv ps
v s
二、相对湿度
湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气
的绝对湿度之比——称为相对湿度
d Mv pv 0.622 pv 0.622 pv 0.622 ps
M a pa
pa
p pv
p ps
四、湿空气的含湿量d
在干燥、吸湿等过程中，载热/湿介质是干空气，湿空 气的一些状态参数都是以单位质量干空气为基准的。
d Mv pv 0.622 pv 0.622 pv 0.622 ps
• 的变化范围为 0～1（0%～100%，对
于饱和空气，其相对湿度为1或100%）
• ——相对湿度 愈小，表明什么？
• ——相对湿度 愈小，表示空气中水蒸
气离饱和状态越远，即越干燥，此时空 气吸收水分的能力越强；反之空气愈潮 湿，吸湿能力越弱。★
根据水蒸气的理想气体状态方程：
pv
RvT vv
ps
第十三章 湿空气
第一节 概述
湿空气是什么意思？ ——含有“水蒸气”的空气，称为“湿空气” ——完全不含水蒸气的空气，称为“干空气”
一般情况，大气中水蒸气的含量小、 变化小，可以近似看作为“干空气”。
（干空气是否真实存在？～沙漠）
• 湿空气
湿空气是干空气与水蒸气的混合物。 湿空气中水蒸气往往处于过热状态。 （图？）
• 与湿空气有关的常见工业过程
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。
此时，湿空气中的水蒸气含量的多少， 具有特殊意义。
• 分析湿空气时的假定：
可将气相混合物视为理想气体混合物； 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。
四、湿空气的含湿量d
定义：1kg干空气所携带的水蒸气质量，称
“含湿量”
由分压力定律可知：理想
水蒸气的摩尔质量 =18.016×103kg/mol
气体混合物中各组元的摩 尔数之比，等于其分压力
之比
d
mv ma
M vnv M ana
kg kg (干空气）
干空气的摩尔质量 =28.97×103kg/mol
RvT vs
和湿空气中水蒸气组元的状态方程：
mv pv V RvT
到想气体摩尔成分xv与分压力pv的关系，相 对湿度可以表示为：
pv vs v mv xv ps vv s ms xs
三、饱和蒸汽压、露点、绝热饱和温度
未饱和空气达到饱和有三种典型途径：
Tsp
1、温度不变的情况下， 水分向空气中蒸发，或 定温压缩，蒸汽的分压 力增加，能达到饱和空 气状态，如图中定温过 程A－C。到饱和时， 蒸汽分压力就是对应此 空气温度的饱和蒸汽压
什么叫：未饱和空气、饱和空气？ ——未饱和空气，指所含的水蒸气处于过热 状态；饱和空气则指其中水蒸气处于饱和。
那么，干空气和湿蒸汽组成的湿空气， 有什么特性呢？
什么叫：未饱和空气、饱和空气？
——未饱和空气，指所含的水蒸气处于过热 状态；饱和空气则指其中水蒸气处于饱和。
由理想气体分压力定律 1801，道尔顿定律
v s
湿(过热)空气的绝对湿度 饱和空气的绝对湿度
二、相对湿度
湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气
的分压力之比——称为相对湿度
或表示为——
pv
ps
(过热)水蒸气的分压力 水蒸气饱和压力
• 的变化范围为 0～1（0%～100%，对
于饱和空气，其相对湿度为1或100%）
• ——相对湿度 愈小，表明什么？
温度，用Tw 表示。
绝热 s
E
其它：定容减压， 多变过程，等等
定容 v
四、湿空气的含湿量d
由于在干燥、吸湿等过程中，载热/湿介质 为干空气（近似），因此，湿空气的一些状态 参数都是以单位质量的干空气为基准的。
定义：1kg干空气所携带的水蒸气质量，称
“含湿量”:
d mv ma
kg kg (干空气）
四、湿空气的含湿量d
定义：1kg干空气所携带的水蒸气质量，称
“含湿量”
水蒸气的摩尔质量 =18.016×103kg/mol
由分压力定律可知：理想气 体混合物中各组元的摩尔数 之比，等于其分压力之比
d
mv ma
M vnv M ana
kg kg (干空气）
Baidu Nhomakorabea
干空气的摩尔质量 =28.97×103kg/mol
p pa pv
湿空气 总压力
干空气 分压力
水蒸气 分压力
如果是环境大气，则为大气压pb
混合气体总压力 p pi (各组分分压力之和 )
p pa pv
湿空气 总压力
干空气 分压力
水蒸气 分压力
如果是环境大气，则为大气压pb
• 下标约定：
a——干空气的参数 v——水蒸气的参数 s——饱和水蒸气参数 无下标－含湿空气（即湿空气）参数
M a pa
pa
p pv
p ps
在总压力p不变的情况下， 一定的蒸汽分压力对应 着一定的含湿量
在总压力p不变的情况 下，相对湿度愈大，含 湿量也愈高。
混合气体总压力 p pi (各组分分压力之和 )
p pa pv
湿空气 总压力
干空气 分压力
水蒸气 分压力
如果是环境大气，则为大气压pb
• 下标约定：
a——干空气的参数 v——水蒸气的参数 s——饱和水蒸气参数
还需要介绍几 个重要的参数
无下标－含湿空气（即湿空气）参数
第二节 湿空气及其状态参数
一、绝对湿度
绝对湿度： 单位容积(1m3)空气（ 湿空气）中包含
的水蒸气质量(kg)。（亦即水蒸气的密度）
v
1 vv
pv Rg ,vT
kg m3
在一定温度下：
v
1 vv
pv Rg ,vT
kg m3
• 湿空气中水蒸气的分压力愈大，其绝 对湿度愈大；
• 湿空气中水蒸气的分压力不可能超过 该温度下水蒸气的饱和压力
力ps。
等温 T
2、保持湿空气中蒸 汽分压力pv不变， 对湿空气降温，也
等压 p
可达到饱和，如图
A－B。B点的温度
为对应于pv的饱和
温度，称为露点温
度（简称露点），
用td 表示。
生活中的实例比比皆是
3、在绝热条件下向 湿空气加入水分， 尽其蒸发，也可使 空气达到饱和，如 图A－E。E点为绝 热饱和状态，相应 的温度为绝热饱和
pv ps
水蒸气达到饱和时，湿空气具有该温 度下的最大绝对湿度（此时空气为饱和 空气）
pv ps
v
s
ps Rg,vT
湿空气未达到饱和时，其中水蒸气的 分压力总小于饱和压力，水蒸气处于过 热状态（此时湿空气为未饱和空气）
pv ps
v s
二、相对湿度
湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气
的绝对湿度之比——称为相对湿度
d Mv pv 0.622 pv 0.622 pv 0.622 ps
M a pa
pa
p pv
p ps
四、湿空气的含湿量d
在干燥、吸湿等过程中，载热/湿介质是干空气，湿空 气的一些状态参数都是以单位质量干空气为基准的。
d Mv pv 0.622 pv 0.622 pv 0.622 ps
• 的变化范围为 0～1（0%～100%，对
于饱和空气，其相对湿度为1或100%）
• ——相对湿度 愈小，表明什么？
• ——相对湿度 愈小，表示空气中水蒸
气离饱和状态越远，即越干燥，此时空 气吸收水分的能力越强；反之空气愈潮 湿，吸湿能力越弱。★
根据水蒸气的理想气体状态方程：
pv
RvT vv
ps
第十三章 湿空气
第一节 概述
湿空气是什么意思？ ——含有“水蒸气”的空气，称为“湿空气” ——完全不含水蒸气的空气，称为“干空气”
一般情况，大气中水蒸气的含量小、 变化小，可以近似看作为“干空气”。
（干空气是否真实存在？～沙漠）
• 湿空气
湿空气是干空气与水蒸气的混合物。 湿空气中水蒸气往往处于过热状态。 （图？）
• 与湿空气有关的常见工业过程
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。
此时，湿空气中的水蒸气含量的多少， 具有特殊意义。
• 分析湿空气时的假定：
可将气相混合物视为理想气体混合物； 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。
四、湿空气的含湿量d
定义：1kg干空气所携带的水蒸气质量，称
“含湿量”
由分压力定律可知：理想
水蒸气的摩尔质量 =18.016×103kg/mol
气体混合物中各组元的摩 尔数之比，等于其分压力
之比
d
mv ma
M vnv M ana
kg kg (干空气）
干空气的摩尔质量 =28.97×103kg/mol
RvT vs
和湿空气中水蒸气组元的状态方程：
mv pv V RvT
到想气体摩尔成分xv与分压力pv的关系，相 对湿度可以表示为：
pv vs v mv xv ps vv s ms xs
三、饱和蒸汽压、露点、绝热饱和温度
未饱和空气达到饱和有三种典型途径：
Tsp
1、温度不变的情况下， 水分向空气中蒸发，或 定温压缩，蒸汽的分压 力增加，能达到饱和空 气状态，如图中定温过 程A－C。到饱和时， 蒸汽分压力就是对应此 空气温度的饱和蒸汽压
什么叫：未饱和空气、饱和空气？ ——未饱和空气，指所含的水蒸气处于过热 状态；饱和空气则指其中水蒸气处于饱和。
那么，干空气和湿蒸汽组成的湿空气， 有什么特性呢？
什么叫：未饱和空气、饱和空气？
——未饱和空气，指所含的水蒸气处于过热 状态；饱和空气则指其中水蒸气处于饱和。
由理想气体分压力定律 1801，道尔顿定律
v s
湿(过热)空气的绝对湿度 饱和空气的绝对湿度
二、相对湿度
湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气
的分压力之比——称为相对湿度
或表示为——
pv
ps
(过热)水蒸气的分压力 水蒸气饱和压力
• 的变化范围为 0～1（0%～100%，对
于饱和空气，其相对湿度为1或100%）
• ——相对湿度 愈小，表明什么？
温度，用Tw 表示。
绝热 s
E
其它：定容减压， 多变过程，等等
定容 v
四、湿空气的含湿量d
由于在干燥、吸湿等过程中，载热/湿介质 为干空气（近似），因此，湿空气的一些状态 参数都是以单位质量的干空气为基准的。
定义：1kg干空气所携带的水蒸气质量，称
“含湿量”:
d mv ma
kg kg (干空气）
四、湿空气的含湿量d
定义：1kg干空气所携带的水蒸气质量，称
“含湿量”
水蒸气的摩尔质量 =18.016×103kg/mol
由分压力定律可知：理想气 体混合物中各组元的摩尔数 之比，等于其分压力之比
d
mv ma
M vnv M ana
kg kg (干空气）
Baidu Nhomakorabea
干空气的摩尔质量 =28.97×103kg/mol