理想气体混合物及湿空气.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,1,3-1,混合气体的分压力定律和分体积定律,一、理想气体混合物,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。,理想气体混合物可作为,R,g,混,和,M,混,的“,某种,”理想气体。,平均气体常数，,折合气体常数,平均摩尔质量，,折合摩尔质量,2,二、混合气体的分压力定律和分容积定律,1.,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。,分压力定律,3,2.,分容积定律,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,。,分容积定律,4,3-2,混合气体的成分表示法,2.,体积分数,3.,摩尔分数,1.,质量分数,一、混合物的成分,5,二、各种分数之间的换算,6,四、混合物,M,混,和,R,g,混,1),已知质量分数,三、分压力和总压力,7,2),已知摩尔分数,例,1,例,2,8,3-3,理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵,1.,比热容,2.,热力学能,3.,焓,一、,混合气体的比热容、热力学能、焓,9,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,p,A,、,p,B,温度为,T,则,分压力,二、混合气体的熵,1 kg,1.,混合气体的熵,10,1 kg,定比热容,1 mol,定比热容,2.,混合气体,(,无化学反应,),过程熵变,11,3-4,湿空气的相对湿度,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）。,成分,相对分子质量,摩尔成分,O,2,32.000,0.209 5,N,2,28.016,0.780 9,Ar,39.944,0.009 3,CO,2,44.01,0.000 3,一、干空气和湿空气,12,湿空气,=,干空气,+,水蒸气,湿空气是,理想气体混合物,二、未饱和湿空气和饱和湿空气,空气饱和与否取决于,t,，,p,v,空气中的水蒸气,过热,空气未饱和,饱和,空气饱和,13,如,当,空气未饱和,空气饱和,空气达成饱和的途径,t,不变,，,p,v,上升，,p,v,=,p,s,(,t,),p,v,不变,，,t,下降，,t=t,s,(,p,v,),14,三、相对湿度,1.,绝对湿度,每立方米湿空气中水蒸气的质量,kg/m,3,3,）,v,数值不能直接反映湿空气吸湿能力的大小，如,p,v,=0.656 6 kPa,，,1,时,p,v,=,p,s,，无吸湿能力,10,时,p,v,p,s,有吸湿能力。,1,）,理想气体,2,）,15,2.,相对湿度（饱和度）,湿空气中水蒸气含量与同温度下,最大可能含量,之比。,=0,干空气,0 ,t,s,（,p,），如在,1atm,时，,t,100,时，,由于水蒸汽的最大压力（饱和压力）,p,s,p,，,故,1),2),此时,16,四,、,干球温度,t,，,湿球温度,t,w,和露点,t,d,1.,干、湿球温度计原理,17,有效汽膜层内,饱和,饱和温度,饱和温度,18,2.,露点,湿空气中水蒸气压力,p,v,所对应的饱和温度，,t,d,=,t,s,(,p,v,),。,例,3,19,20,一、比湿度,1 kg,干空气中所含水蒸气的质量,又称含湿量,d,kg,水蒸气,/kg,干空气,一定，,升温吸湿原理,讨论：,3-5,湿空气的比湿度和湿度,(,-t,),图,21,二、湿空气的焓,东南大学,清华大学,北京林业大学,哈尔滨工业大学,kJ/kg,干空气,22,按,1 kg,干空气,加,kg,水蒸气,的理想气体,混合物,计算,注：湿空气中水蒸气的参数可以通过查水和水蒸气,的热力性质表确定，也可以按理想气体性质计算。,四、,-t,图,注意：,-t,图随,p,b,改变而改变,1.,制图依据,三、湿空气其他状态参数,23,2）定干球温度线 t=常数,因此，大气是干空气与水蒸气组成的混合气体。,具有相同的湿球温度。,pv 不变，t 下降，t=ts(pv),由于水蒸汽的最大压力（饱和压力）ps p，故,一组平行于横坐标的直线群。,1 kg干空气中所含水蒸气的质量,又称含湿量d,2）定干球温度线 t=常数,3-2 混合气体的成分表示法,3-5 湿空气的比湿度和湿度(-t)图,24,2.,线群介绍,1,）定比湿度线,=,常数,一组平行于横坐标的直线群。,露点,t,d,是湿空气冷却到,=100%,时,的温度。因此，比湿度,相同、状态,不同的湿空气具有相同的露点。,3,）定焓线,h=,常数,2,）定干球温度线,t,=,常数,由,h,=1.005,t,+,(2501+1.86,t,),，由于在湿空气范畴内,1.86,t,2501,，,当湿空气的,h,=,定值时，,t,和,间近似,成直线变化关系。,25,4,）定湿球温度线,t,w,=,常数,等湿空气的湿球温度线近似平,行于等,h,线。,焓值相同状态不同的湿空气,具有相同的湿球温度。,5,）定相对湿度线,等,线是一组曲线。,所以总压力,p,一定时，,=,f,(,t,),。,=0,，即干空气状态，这时,=0,，和纵坐标线重合。,26,例,4,已知湿空气参数,3.,t,图应用,求其他参数,?,解：由温度及相对湿度,在,-t,图上确定点,1,位置，,由此读出,由,h,1,与 交点读出,由点,1,作水平线，与 交 点，作垂线，读出,27,求,:,其他,.,例,5,已知湿空气参数,解：利用,-t,上等湿球温度线与等焓线平行及 时干球温度等于湿球温度确定点,1,。,焓值相同状态不同的湿空气,混合气体(无化学反应)过程熵变,86t)，由于在湿空气范畴内,湿空气是理想气体混合物,pv 不变，t 下降，t=ts(pv),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。,行于等h 线。,一、混合气体的比热容、热力学能、焓,86t2501，当湿空气的h=定值时，t和 间近似,由h1与 交点读出,由h1与 交点读出,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。,3-3 理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵,二、混合气体的分压力定律和分容积定律,二、未饱和湿空气和饱和湿空气,具有相同的湿球温度。,28,二、混合气体的分压力定律和分容积定律,1.,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。,分压力定律,29,1 kg,定比热容,1 mol,定比热容,2.,混合气体,(,无化学反应,),过程熵变,30,湿空气,=,干空气,+,水蒸气,湿空气是,理想气体混合物,二、未饱和湿空气和饱和湿空气,空气饱和与否取决于,t,，,p,v,空气中的水蒸气,过热,空气未饱和,饱和,空气饱和,31,如,当,空气未饱和,空气饱和,空气达成饱和的途径,t,不变,，,p,v,上升，,p,v,=,p,s,(,t,),p,v,不变,，,t,下降，,t=t,s,(,p,v,),32,4,）定湿球温度线,t,w,=,常数,等湿空气的湿球温度线近似平,行于等,h,线。,焓值相同状态不同的湿空气,具有相同的湿球温度。,5,）定相对湿度线,等,线是一组曲线。,所以总压力,p,一定时，,=,f,(,t,),。,=0,，即干空气状态，这时,=0,，和纵坐标线重合。,33,例,4,已知湿空气参数,3.,t,图应用,求其他参数,?,解：由温度及相对湿度,在,-t,图上确定点,1,位置，,由此读出,由,h,1,与 交点读出,由点,1,作水平线，与 交 点，作垂线，读出,