《工程热力学》第十二章理想气体与湿空气(精品).ppt

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1、第十二章第十二章 理想气体混合物与湿空气（理想气体混合物与湿空气（3 3学时）学时）基本基本内容内容理理想想气气体体混混合合物物热热力力学学（内内）能能焓焓、熵熵、比比热热的的计计算算；湿湿空空气气；绝绝对对湿湿度度、相相对对湿湿度度、含含湿湿量量；湿湿空空气气密密度度、气气体体常常数数、焓焓；湿湿空空气气湿湿度度测测定定；焓湿图应用。焓湿图应用。基本要求基本要求掌掌握握理理想想气气体体混混合合物物热热力力学学（内内）能能、焓焓、熵熵、比比热热的的计计算算；掌掌握握湿湿空空气气性性质质、术术语语；了了解解湿湿空气各参数间基本关系；掌握焓湿图应用。空气各参数间基本关系；掌握焓湿图应用。112-1

2、12-1 理想气体混合物理想气体混合物综述：综述：理理想想气气体体混混合合物物压压力力、温温度度、比比容容遵遵循循理想气体状态方程式即：理想气体状态方程式即：PV=PV=nRnRm mT T遵循质量守恒定律：遵循质量守恒定律：m=mm=m1 1+m+m2 2+m+m3 3+.+.+m mn n总摩尔数等于各组分气体分摩尔数之和总摩尔数等于各组分气体分摩尔数之和 n=nn=n1 1+n+n2 2+n+n3 3+n nn n2一、理想气体混合物遵循的规律一、理想气体混合物遵循的规律1 1、分压力及分压力定律、分压力及分压力定律2 2、分容积及分容积定律、分容积及分容积定律3 分压力分压力PiPi定

3、义定义：某种气体单独占有混合物的容积且与混合物：某种气体单独占有混合物的容积且与混合物具有相同的温度，则它的压力称混合物中该组分气体的分压力具有相同的温度，则它的压力称混合物中该组分气体的分压力。P，V，TP1，V，TP2，V，T道尔顿定律道尔顿定律：理想气体混合物的压力等理想气体混合物的压力等于各组分气体分压力的总和于各组分气体分压力的总和45。P，V，T。P，V1，TP，V2，T分容积分容积ViVi定义定义：某种气体单独占有相同温度、相同压：某种气体单独占有相同温度、相同压力下占有的容积称为混合物中该组分气体的分容积力下占有的容积称为混合物中该组分气体的分容积亚美格定律亚美格定律：理想气体

4、混：理想气体混合物的容积等于各组分气合物的容积等于各组分气体分容积的总和体分容积的总和6二、理想气体混合物成分及换算关系二、理想气体混合物成分及换算关系1 1、混合物各种成分、混合物各种成分 质量成分质量成分WiWi：摩尔成分摩尔成分XiXi：容积成分容积成分 ：2、换算关系换算关系72 2、换换算算关关系系8三、理想气体混合物密度、千摩尔质量及三、理想气体混合物密度、千摩尔质量及折合气体常数（自学折合气体常数（自学)912-2 理想气体混合物热力学能、焓、比热的计算理想气体混合物热力学能、焓、比热的计算(自学自学)1012-3 湿空气湿空气11概述自然界江河湖海水的蒸发使得空气中总会有部分自

5、然界江河湖海水的蒸发使得空气中总会有部分水蒸气，一般不予注意水蒸气，一般不予注意但空气中水蒸气含量的多少有特殊作用时，必须但空气中水蒸气含量的多少有特殊作用时，必须考虑空气的水蒸气的量的大小，考虑空气的水蒸气的量的大小，EG：u烘干装置烘干装置u采暖通风装置采暖通风装置u建筑物如车间、机舱环境的降温建筑物如车间、机舱环境的降温u室内的调温调湿室内的调温调湿介绍书中表介绍书中表12-212 湿空气一般概念湿空气一般概念1、湿空气：干空气与水蒸气的混合物，、湿空气：干空气与水蒸气的混合物，可近似以理想气体处理，湿空气压力可近似以理想气体处理，湿空气压力组成：组成：2、干空气：完全不含水蒸气的空气、

6、干空气：完全不含水蒸气的空气3、未饱和湿空气：、未饱和湿空气：过热水蒸气过热水蒸气与与干空干空气气组成的湿空气组成的湿空气4、饱和湿空气：、饱和湿空气：饱和水蒸气饱和水蒸气与与干空气干空气组成的湿空气组成的湿空气5、露点温度：湿空气水蒸气分压力、露点温度：湿空气水蒸气分压力Pw对应的饱和温度对应的饱和温度Td，为湿空气的露为湿空气的露点温度点温度干空气分压力水蒸气分压力13PsvPsTs0APss”TCPwTBABTdPv吸湿达饱和降温结露吸湿达饱和C降温结露未饱和湿空气：未饱和湿空气：过热水蒸气过热水蒸气与与干空气干空气组成的湿空气，组成的湿空气，A点点饱和湿空气：饱和湿空气：饱和水蒸气饱和

7、水蒸气与与干空气干空气组成的湿空气，组成的湿空气，B、C点点露点温度：湿空气水蒸气分压力露点温度：湿空气水蒸气分压力Pv对应的饱和温度对应的饱和温度Td，为湿空气的露点温度，对应为湿空气的露点温度，对应C点点1412-4 湿空气状态参数（绝对湿度、相对湿度、含湿量）湿空气状态参数（绝对湿度、相对湿度、含湿量）一、绝对湿度一、绝对湿度v1、定义：每立方米湿空气含有的水蒸气质量定义：每立方米湿空气含有的水蒸气质量为绝对湿度，等于湿空气的温度与压力所确为绝对湿度，等于湿空气的温度与压力所确定状态下水蒸汽的密度定状态下水蒸汽的密度v，单位单位kg/m32、确定方法确定方法A：由水与水蒸汽表、图确定：由

8、水与水蒸汽表、图确定：1）未饱和湿空气：由空气温度）未饱和湿空气：由空气温度t，湿空气水蒸湿空气水蒸汽分压力汽分压力pv，查过热蒸汽表比体积查过热蒸汽表比体积v，得，得v的值的值2）饱和湿空气：由空气温度）饱和湿空气：由空气温度t=ts，查饱和水与查饱和水与饱和水蒸汽表得饱和水蒸汽表得”，v=”B B：近似计算：根据理想气体状态方程式近似计算：根据理想气体状态方程式PvPv增加增加,”增大增大;PvPv=Ps,=Ps,饱和湿空气具该温饱和湿空气具该温度下最大绝对湿度度下最大绝对湿度水蒸气气体常数水蒸气气体常数461.5j/kg.K水蒸气分压力水蒸气分压力,Pa15二、相对湿度二、相对湿度1、定

9、义：、定义：未饱和湿空气绝对湿未饱和湿空气绝对湿度与饱和湿空气绝度与饱和湿空气绝对湿度的比值；表对湿度的比值；表示了湿空气中水蒸示了湿空气中水蒸气含量的饱和程度，气含量的饱和程度，以以表示，表示，%2 2、确定方法、确定方法1 1）按定义）按定义2 2）按理想气体方程式）按理想气体方程式3 3、测量、测量湿球温度计湿球温度计干球温度计干球温度计由空气温度t，确定ts，Ps，得”，即为s由空气温度t，水蒸气分压力Pv，得v公式公式12-29公式公式12-2716三、含湿量三、含湿量烘干过程中，空气作为工烘干过程中，空气作为工质吸收水分，其干空气质吸收水分，其干空气质量保持不变，水蒸气质量保持不变，水蒸气量在变化，用含湿量量在变化，用含湿量d计算更为方便计算更为方便1、定义：每千克干空气、定义：每千克干空气中所含水蒸气质量中所含水蒸气质量（kg），），称含湿量称含湿量d，（kg/kg干空气）干空气）2、相关计算、相关计算以理想气体近似计算以理想气体近似计算287.1kj/kg.k461.5kj/kg.k公式公式12-321712-5 湿球温度与绝热饱和温度湿球温度与绝热饱和温度18湿空气焓湿空气焓1912-6 湿空气焓-含湿量图2012-7 湿空气的热力过程自学21作业 12-2,12-10,12-1522