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湿空气热力学参数解析

【摘要】:平时指的大气压力Pa是由空气中的干空气分压力Pg和湿空气的分压力Pq所组成,在通常的大气压下,空气中的水蒸气含量很少,处于过热状况,所以空气中的水蒸气分压力Pq很低,过热程度相当高。在通常空气中的水蒸气分压力比达到饱和时水蒸气分压力小很多,所以把湿空气中的水蒸气或者说空气本身看作为理想气体是可以的。它与温度、压力等有关,压力一定时,饱和蒸气温度不变;温度一定时,饱和蒸气压力不变。

湿空气是由干空气和水蒸气组成的混合气体(湿空气=干空气+水蒸气)。所谓的干空气是指完全不含水蒸气的空气,而平时呼吸和接触到的空气中或多或少都含有一定量的水蒸气,问题是湿度大与小的区别,所以严格地讲,平时讲的空气都是湿空气,循环水的冷却就是依靠湿空气作为介质进行冷却的。

平时指的大气压力Pa是由空气中的干空气分压力Pg和湿空气的分压力Pq所组成,在通常的大气压(Pa)下,空气中的水蒸气含量很少(南方及沿海地区含量相对多些,故湿度大些;北方及西北地区含量少,故干燥),处于过热状况(不饱和状态,空气还能接纳很多的水蒸气),所以空气中的水蒸气分压力Pq很低,过热程度相当高。在通常空气中的水蒸气分压力比达到饱和时水蒸气分压力小很多,所以把湿空气中的水蒸气或者说空气本身看作为理想气体是可以的。

理想气体状态的方程为:

式中 P——气体(大气)压力,Pa

V——气体的体积,m3

T——气体的绝对温度,在0℃时T=273.15K

近似符合理想气态方程中的气体是指不容易被液化的气体,易液化的为非气体,在常温下大气中最容易液化的是水蒸气,其他气体要使它液化必须在高压、低温下才可能。

所谓空气处于“过热状态”,是指空气中的水蒸气没有达到饱和程度,故也称“过热蒸气”,在这种情况下水继续蒸发到空气中去是不易液化的,待空气中的水蒸气达到饱和时,再蒸发就液化了,水的蒸发量等于凝结量。只要稍降温,就会变成雾或结露。它与温度、压力等有关,压力一定时,饱和蒸气温度不变;温度一定时,饱和蒸气压力不变。