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词条 湿空气
释义

湿空气是干空气和水汽的混合气体,即空气中的气体成分。它的密度小比重轻,含氧相对少。气象学专用名词。

定义

湿空气是干空气和水蒸气的混合物,即空气中的气体成分。气象学专用名词。是空气中水蒸气的含量很少,它随着气候以及产生水蒸气的来源情况变化而变化。由于水蒸气量的变化,会直接影响到人体的舒适感,工业生产过程,产品质量和设备维护。因此尽管水蒸气的含量很少,它却是影响空气物理性质的一个重要因素。

湿空气(Wet air)干空气和水蒸气组成的混合物。它的密度小比重轻,含氧相对少。由于它的特点,使得有宿伤之人在这种环境下疼痛出现或加重。又由于人们不明白湿空气轻而上扬,以为只是低层潮气大,有的甚至以为潮湿是从地下冒出来的水,在水泥地板上“防潮”,造成不小浪费。

湿空气是指含有水蒸气的空气,完全不含水蒸气的空气称为干空气。干空气是由氮,氧,氩,二氧化碳,氖,氦和其他一些微量气体所组成的混合气体。但由于空气的组合成分通常是一定的,可以当作一种“单一气体”。

此外,在接近地面上空的湿空气中,还含有尘埃,烟雾,微生物以及废弃等固态和气态污染物,它们对空气品质也会产生直接的影响,其净化处理方法在有关章节中介绍。

物理性质

湿空气的物理性质不仅取决于它的组成成分,而且与它所处的状态有关。湿空气的状态通常用压力,温度,相对湿度,含湿量以及焓等参数表示。这些参数成为湿空气的状态参数。常用的状态参数有:

大气压力

1.大气压力

地球表面单位面积上的空气压力称为大气压力。大气压力通常用P和B表示,单位为帕或千帕。大气压力不是一个定植,它随着各地区海拔高度不同而存在差异,还随着季节,其后的变化稍有变化。

2.水蒸气分压力

是空气中,水蒸气本身的压力称为水蒸气压力。在热力学中,常温常压下的干空气可认为是理想气体。而是空气中水蒸气由于处于过热状态,而且数量很少,分压力很低,比在热力学中,可近似当作理想气体。根据道尔顿分压力定,理想混合气体中压力等于各组成气体分压力之总和。

湿度

空气温度是表示空气冷热程度的物理值。温度的高低用温标来衡量。

水分含量的表示方法

1.水气分压p 干燥操作压力一定时,湿空气的总压pt与水气分压p和绝干空气分压pg关系如下:

pt= p + pg

当操作压力较低时,可将湿空气视为理想气体,根据道尔顿分压定律:(7-1)

式中 nV——湿空气中水气的摩尔数

ng——湿空气中绝干空气的摩尔数。

2.湿度H 又称湿含量,其定义为单位质量绝干空气所带有的水气质量,即(7-2)

式中H——湿空气的湿度,kg水气/kg绝干空气

Mv——水气的摩尔质量,kg/kmol

Mg——绝干空气的摩尔质量,kg/kmol。

常压下湿空气可视为理想气体,根据道尔顿分压定律:

密度

单位容积的空气所具有的质量称为空气的密度,湿空气的密度等于干空气的密度pg与水蒸气的密度pg之和。湿空气密度=单位体积内水汽质量+干空气质量 非两种密度之和,密度不能和道尔顿分压定律等同

相关参数

绝对湿度及饱和空气

湿空气的绝对湿度是指单位体积的湿空气中包含的水蒸气质量,它也就是水蒸气的密度rv。rv确定于湿空气温度T及其中的水蒸气分压力pv。

在一定温度下,湿空气中水蒸气的分压力愈高,其绝对湿度愈大。但是,在一定温度下水蒸气的分压力不可能超过其相应的饱和压力ps,因达到饱和压力时,水蒸气开始凝结。因此,水蒸气达到饱和时,湿空气具有该温度下最大的绝对湿度rs。这时的湿空气称为饱和空气。

湿空气在未达饱和时,其中水蒸气的分压力pv总是小于饱和压力ps,水蒸气处于过热状态。

相对湿度f

空气的潮湿程度对人体感觉和健康的影响,对设备的影响,以及对工业过程的影响,主要取决于空气距离饱和的程度。因此,常用湿空气的绝对湿度rv与同温度下饱和空气的绝对湿度rs的比值来衡量空气的潮湿程度。这个比值称为相对湿度,用符号f表示。

相对湿度的数值在0~100%的范围内。相对湿度愈小,表示空气中的水蒸气距离饱和状态愈远,空气吸收水分的能力愈大,即愈干燥;相对湿度愈大,表示空气中水蒸气距离饱和状态愈近,空气吸收水分的能力愈小,即空气愈潮湿。饱和空气的相对湿度为100%,除非提高空气的温度,否则它不能再吸收水分。

饱和蒸汽压ps和露点温度Td

未饱和空气中的水蒸气处于过热状态,如图7-3中的状态1,而饱和空气中的水蒸气处于饱和蒸汽状态,即处于图中的上界线上。未饱和空气达到饱和可以经历不同的途径。在温度不变的情况下,水分向空气中蒸发,蒸汽的分压力增加,可以达到饱和空气状态。

达到饱和时,蒸汽分压力就是对应于空气温度的饱和蒸汽压力ps。另外,在保持湿空气中蒸汽分压力pv不变的情况下,降低湿空气温度,也可达到饱和空气状态。这样达到的饱和状态d 称为湿空气的露点,露点所处的温度是对应于蒸汽分压力pv的饱和温度,称为湿空气的露点温度,用符号Td表示。

含湿量d

湿空气中包含的水蒸气质量mv与干空气质量ma之比值称为含湿量,用符号d 表示。含湿量表示单位质量的干空气中所携带的水蒸气质量,其单位为kg / kg (A)或g/kg(A),其中kg (A)表示每千克干空气。

比热容和焓

1.湿空气的比热容cH 又称湿热,以cH表示。在常压下,将1kg绝干空气及其所带有的Hkg水气的温度升高(或降低)1℃时所需吸收(或放出)的热量,称为湿热。

2.湿空气的焓I 湿空气中1kg绝干空气及其所带有的Hkg水气的焓之和,称为湿空气的焓,以I表示。

湿空气的焓随空气的温度t、湿度H的增加而增大。

比容

湿空气的比容又称湿体积,比体积,它表示1kg绝干空气和其所带有的Hkg水气的体积之和,用vH表示。

常压下,温度为t的湿空气比容计算如下:

绝干空气的比容vg:

水气的比容vV:

湿空气的比容vH:

式中 vH——湿空气比容,m3/kg绝干空气

vg——绝干空气比容,m3/kg绝干空气;

vv——水气的比容,m3/kg水气。

H-I图

(1)等湿线(即等H线)等湿线是一组与纵轴平行的直线,在同一根等H线上不同的点都具有相同的湿度值,其值在辅助水平轴上读出。

(2)等焓线(即等I线)等焓线是一组与斜轴平行的直线。在同一条等I线上不同的点所代表的湿空气的状态不同,但都具有相同的焓值,其值可以在纵轴上读出。

(3)等温线(即等t线)。当空气的干球温度t不变时,I与H成直线关系,因此在I-H图中对应不同的t,可作出许多条等t线。

(4)等相对湿度线(即等 线)等相对湿度线是一组从原点出发的曲线。

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更新时间:2024/12/24 9:47:20