页数：73页文件大小：2.55 MB来源： 工程热力学ppt课件
本课件讨论无化学反应的理想气体混合物，说明质量成分、摩尔成分与容积成分的表示及换算，给出道尔顿分压定律与分容积定律及混合物参数计算，进而系统讲解湿空气的状态参数、相对湿度、湿球温度、焓湿图与典型热力过程。
本章主要内容
§9-1 混合气体的成分第 i 种组元气体的质量成分：设混合气体由 1,2,3,…,i,…k 种气体组成各组元质量成分之和为 1Mass Fraction
摩尔成分 mole fraction 设混合气体由 1,2,3,…,i,…k 种气体组成摩尔数第 i 种组元气体的摩尔成分：各组元摩尔成分之和为 1
平均摩尔质量 M 和折合气体常数 R 设混合气体的平均摩尔质量为 M，摩尔数为 n，则混合气体质量折合气体常数平均摩尔质量为 MGas constantof gas mixture
与 xi 的换算已知 xi
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§9-2 分压定律和分容积定律 Dalton’s law ofadditivepressures:Thepressure of a gas mixture is equal to the sum ofthe pressures each gas would exert if it existedalone at the mixture temperature and volumep T Vp T Vp T Vp T V 分压力 pipartial pressure
分压定律 p T Vp T Vp T Vp T V 分压力 pi
压力是分子对管壁的作用力分压定律的物理意义混合气体对管壁的作用力是组元气体单独存在时的作用力之和理想气体模型
质量成分与混合物气体常数 k J/kg.K
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Amagat’s law of additive volumes:The volumeof a gas mixture is equal to the sum of thevolumes each gas would occupy if it existedalone at the mixture temp. and pressurep T Vp T Vp T Vp T V 分容积 Vipartial volume
分容积定律 p T Vp T Vp T Vp T V 分容积 Vi 容积成分＝摩尔成分 volume fraction
为什么引入分容积定律混合气体的测量成分分析仪得到分压力状态是第 i 种组元气体的实际存在状态
§9-3 混合气体的参数计算质量，摩尔数，压力，容积，内能，焓，定压比热容，定容比热容，熵，Ex 总参数加和性总参数是各组元在分压力状态下的分参数之和（除总容积）
混合物总参数的计算质量守恒摩尔数守恒分压定律
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混合物比参数的计算加权性[k J/kg][k J/kmol]注意：各组成气体混合气体内能
混合物比参数的计算[k J/kg][k J/kmol]注意：各组成气体混合气体焓
混合物比参数的计算[k J/kg.K][k J/kmol.K]定压比热容[k J/kg.K][k J/kmol.K]定容比热容
混合物比参数的计算[k J/kg.K][k J/kmol.K]熵[k J/kg.K][k J/kmol.K]ex
混合物容积的计算分容积定律总容积比容[m 3/kg][m 3/kmol]
§9-4 同 T 同 p 下理想气体绝热混合熵增典型的不可逆过程 ABp T x Ap T x Bp T 1mol A+B
§9-4 同 T 同 p 下理想气体绝热混合熵增 ABp T x Bp T x Ap T 1mol A+B 多组元
同 T 同 p 下理想气体绝热混合熵增的说明
同 T 同 p 下理想气体绝热混合 Ex 损失 ABp T x Ap T x Bp T 1mol A+B 混合前混合后混合前后 Ex 损失
同 T 同 p 下理想气体绝热混合焓 Ex 损失
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举例 O 2N 2 绝热刚性容器中，p 1,O 2=
举例解答 O 2N 2
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举例解答混合熵增
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举例解答混合熵增
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举例若两种气体皆为氧气，混合气体的压力和混合熵增又为多少。
熵是状态参数，具有可加性不同参数的混合熵
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湿空气＝（干空气＋水蒸气）空调、通风、烘干、冷却塔、储存§9-5 湿空气的性质湿空气与一般理想混合气体的最大区别是水蒸气的成分可能变化。分压低理想混合气体 Dry air Atmospheric air
饱和蒸汽 1、未饱和湿空气未饱和湿空气和饱和湿空气过热蒸汽水蒸气干空气＋过热水蒸气 pv<ps(T)Tspvps 加入水蒸气，pv Insaturated air
2、饱和湿空气未饱和湿空气和饱和湿空气干空气＋饱和水蒸气 pv＝ps(T)Tsps 温度一定，不能再加入水蒸气 Saturated air
作业 9-109-119-139-14
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从未饱和到饱和的途径 Tspvps
Td=Ts(pv)结露与露点 Dew-point 湿润的夏天水管上常出现水珠?冷水管 t=20o CTsdpv=
湿空气中所含水蒸气的量湿空气的湿度
1、相对湿度 relative humidity＝1 饱和湿空气在相同的温度下：相对湿度＝0 干空气 0< <1 未饱和湿空气表明湿空气与同温下饱和湿空气的偏离程度反映所含水蒸气的饱和程度越干燥，吸水能力强越湿润，吸水能力低
2、比湿度(含湿量)Specific humidity 湿空气中干空气的量总不变，以此为计算基准比湿度 kg 水蒸气/kg 干空气？
以单位质量干空气为基准，理想混合气体 k J/kg 干空气工程上，取 0o C 时§9-6 湿空气的焓、熵和容积干空气的焓水蒸气的焓温度 t 下饱和水的焓 hv=0ha=0 干空气的焓
湿空气的熵 k J/kg 干空气.K
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湿空气的容积 m 3/kg 干空气分压定律
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§9-7 比湿度的确定和湿球温度无法直接测量,间接方法 1.绝热饱和温度法 d 112mf Ts 12T 2Adiabaticsaturationtemperature
比湿度的确定空气 d 112mf Ts 12 热力学第一定律水蒸气
比湿度的确定 d 112mf Ts 12 测得 T 1,T 2,p
湿球温度 Wet-bulb Temp.2.干湿球温度法图 5-9 干湿球温度计 t-twt-twt = tw=ts(pv)球面上蒸发热=对流热 tw≈绝热饱和温度 T 2
干球温度,湿球温度与露点温度图 5-9 干湿球温度计 t = tw=td Tstwtdtt > tw>td Dry-bulb temperature
§9-8 湿空气的焓湿图与热湿比湿空气的参数很多，有多少独立的变量根据吉布斯相律组元数 2pb,h,d 焓湿图相数 1 固定 Psychrometric charts
焓湿图的结构 d=0 干空气 dh
焓湿图的结构 dh 3、t 线正斜率的直线 h 等干球温度线 t
焓湿图的结构 dh 是一组向上凸的线 h 等相对湿度线 t 4、线饱和线上部未饱和线下部无意义干空气 d=0
焓湿图的结构 dhht
焓湿图的结构 dhht 5、线 d
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焓湿图的结构 dhht 6、露点 tdpv 下饱和湿空气 td
焓湿图的结构 dhht 7、湿球温度 tw 绝热饱和温度 tdtwt
湿球温度与绝热饱和温度 d 112mf Ts 12 热力学第一定律
焓湿图的结构 dhht 8、热湿比 h-d 图上为直线ⅣⅠⅡⅢⅠ:Ⅱ:Ⅲ:Ⅳ:角系数：过程方向与特征
焓湿图的结构 dhht 8、热湿比 12 已知初态 1 过程斜率已知可确定终态
焓湿图的结构 dhht 不同的 pb 不同的 h-d 图
§9-9 湿空气的基本热力过程一、单纯加热或冷却过程 d 不变 12qdh 122’加热 1 2 放热 1 2’hh Simple Heating and Cooling
二、冷却去湿过程 qdh 122’34d 1h 1d 4h 4d 1-d 4h 水 Cooling with Dehumidification
三、绝热加湿过程 dh 12d 1h 1d 2h 2d 2-d 1h 水 t 1t 2 向空气中喷水，汽化潜热来自空气本身，t 蒸发冷却过程 dt Adiabatic Humidification
四、加热加湿过程 Heating with Humidificationdh 12d 1h 1d 2h 2d 2-d 1h 水 t 1t 2qh 2h 1 设 t 不变 12 设不变 133h 3
五、绝热混合过程空调工程常用方法 d 1d 2ma 2ma 1ma 3d 3Adiabatic Mixing of Airstreams
五、绝热混合过程 dh 12h 3h 23h 1d 1d 2ma 2ma 1ma 3d 3ma 1ma 2
例题 dh 12 已知空气的 t 1=20o C，p 1=
绝热加湿过程－等焓过程 dh 12d 1h 1d 2h 2d 2-d 1h 水 t 1t 2
例题 dh 12h 2h 13 根据 t 1=20o C，p 1=
例题 dh 12 已知空气的 t 1=20o C，p 1=
dh 12h 2h 13 含 1kg 干空气的湿空气所吸收水分每吸收 1kg 水分所需干空气每吸收 1kg 水分所需湿空气每吸收 1kg 水分所需加热量
第九章小结 Summary
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