混合气体与湿空气

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1、第六章混合气体和湿空气学习导引本章实际上是前面内容的延伸，主要介绍了混合气体和湿空气中的一些相关概念和术语，同时介绍了相应的求解方法，其中湿空气的焓湿图是以后学习和工程应用的基础。学习要求1.理解混合气体的分压力、分体积、成分表示、折合摩尔质量、折合气体常数等概念及意义。2.掌握混合气体成分的换算、分压力和比热容的计算方法。3.理解湿空气、未饱和湿空气和饱和湿空气的概念和意义。4.掌握湿空气状态参数的意义及其计算方法。5.熟悉湿空气焓湿图的结构，能熟练应用焓湿图查取湿空气参数。本章难点1.湿空气的基本概念和状态参数较多，理解这些参数的物理

2、意义以及在湿空气热力过程中的作用和计算方法有一定难度。2.湿空气焓湿图上有较多的定值线簇，容易混淆，熟练应用焓湿图查取湿空气参数有一定难度，应结合例题与习题加强练习。第一节混合气体的性质指由两种或两种以上不发生化学反应的气体组成的混合物。什么是混合气体?如:烟气、空气当混合气体中的每一种组成气体都是理想气体时，由它们组成的混合气体也可以看作是理想气体,具有理想气体的一切特性。一、混合气体的分压力和分体积1.分压力分压力:每一种组成气体在混合气体的温度下，单独占有整个体积V时，所产生的压力称为该组成气体的分压力，用符号pi表示。道尔顿分压定

3、律:混合气体的压力等于各组成气体分压力之和，即道尔顿分压定律仅适用于理想气体。混合气体分压力2.分体积分体积:每一种组成气体处于混合气体的温度、压力条件下时，单独占据的体积，称为该组成气体的分体积，用符号Vi表示。亚美格分体积定律：混合气体的总体积V，等于各组成气体分体积Vi之和,即上式仅适用于理想混合气体。二、混合气体的成分表示方法与换算成分:混合气体中各组成气体的含量与混合气体总量的比值。混合气体的性质不仅取决于热力学参数如压力、温度等，还取决于混合气体的组成成分。质量分数三种常用成分:体积分数摩尔分数混合气体的成分1.质量分数混合气

4、体中某组成气体的质量mi与混合气体总质量m的比值，称为该组成气体的质量分数，用符号gi表示，即混合气体的成分2.体积分数混合气体中某组成气体的分体积Vi与混合气体总体积V的比值，称为该组成气体的体积分数，用符号ri表示，即混合气体的成分3.摩尔分数混合气体中某组成气体的摩尔数ni与混合气体总摩尔数n的比值，称为该组成气体的摩尔分数，用符号xi表示，即混合气体的成分三种成分间的换算rixiri与xi:gi与ri:Mi和M分别表示某组成气体与混合气体的摩尔质量。三、混合气体的折合摩尔质量和折合气体常数1.折合摩尔质量M已知ri(或xi)和

5、Mi:已知gi和Mi:2.折合气体常数Rg已知M:取决于组成气体的种类和成分四、分压力的确定说明:某组成气体的分压力等于混合气体的总压力与该组成气体体积分数的乘积。五、混合气体的比热容混合气体温度升高（或降低）时，气体所吸收（或放出）的热量，等于各组成气体温度升高（或降低）时所吸收（或放出）的热量之和。设组成气体有:c1、c2、c3、……、cn，g1、g2、g3、……、gn则混合气体有:例6-1某烟气按体积成分分析如下：二氧化碳10％，氧气5％，氮气75％，水蒸气10％。烟气的总压力为101.3kPa。试求该烟气的气体常数及各组成气体的分

6、压力。解：根据式（6-11）可求出烟气的折合摩尔质量为所以，该烟气的气体常数为又由式（6-14），可得各组成气体的分压力为第二节湿空气的性质湿空气自然界中存在的空气都是湿空气。干空气+水蒸气完全不含水蒸气不变的整体含量或状态有可能改变湿空气可视为理想混合气体。制冷工程中,空气中水蒸气的影响不能忽略。即为一种混合气体如结露一、湿空气的总压力和分压力1.湿空气的总压力和分压力上式中，下标v代表水气，a代表干空气。湿空气的总压力等于干空气分压力和水蒸气分压力之和在采暖和空气调节等工程中所处理的湿空气就是大气，因此有当地大气压道尔顿定律2.饱和湿

7、空气和未饱和湿空气饱和湿空气未饱和湿空气根据其中水蒸气所处状态（pv，t）的不同，湿空气可分为:(干)饱和蒸汽干空气+干空气+过热蒸汽pv＜ps(t)Pv=ps(t)ps(t):同温度下水蒸气的饱和压力如图中A点定温(t)吸湿A-B,Pv增大至Ps如图中B点定温(t)加入水蒸气析出水滴饱和湿空气吸收水蒸气的能力达到极限;升温可继续吸湿。如大气二、湿空气的湿度湿度:湿空气中水蒸气的含量。含湿量相对湿度绝对湿度三种湿度Rg,v——水蒸气的气体常数，Rg,v461.5J（kgK）。1.绝对湿度——1m3湿空气中所含水蒸气的质量，称为绝对湿度

8、。即湿空气中水蒸气的密度：湿空气的湿度绝对湿度只能说明湿空气中实际所含水蒸气的多少，而不能说明湿空气的干、湿程度或吸湿能力的大小。饱和湿空气干空气未饱和湿空气2.相对湿度——湿空气的绝对湿度