气体与蒸汽的热力性质.ppt

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1、1 第三章第三章 气体与蒸汽的热力性质气体与蒸汽的热力性质本章基本要求本章基本要求v4掌握混合气体掌握混合气体分压力、分容积分压力、分容积的概念的概念v1掌握理想气体掌握理想气体状态方程状态方程的各种表述形式，的各种表述形式， 并应用理想气体并应用理想气体状态方程状态方程及理想气体及理想气体定值定值 比热比热进行各种热力计算进行各种热力计算v2掌握理想气体掌握理想气体平均比热平均比热的概念和计算方法的概念和计算方法v3理解混合理解混合气体性质气体性质 本章重点本章重点 1理想气体的理想气体的热力性质热力性质2理想气体状态参数间的关系理想气体状态参数间的关系3理想气体比热理想气体比热3.1 3.

2、1 理想气体状态方程：理想气体状态方程：ideal-gasequationideal-gasequation一一. . 理想气体的概念理想气体的概念理想气体指理想气体指分子间没有相互作用力、分子是不分子间没有相互作用力、分子是不具有体积的弹性质点具有体积的弹性质点的假想气体的假想气体实际气体是真实气体，在工程使用范围内离液实际气体是真实气体，在工程使用范围内离液态较近，分子间作用力及分子本身体积不可忽态较近，分子间作用力及分子本身体积不可忽略，热力性质复杂，工程计算主要靠图表略，热力性质复杂，工程计算主要靠图表理想气体是实际气体理想气体是实际气体p0的极限情况。的极限情况。理想气体与实际气体理

3、想气体与实际气体提出理想气体概念的意义提出理想气体概念的意义简化了物理模型，不仅可以定性分析气体某些简化了物理模型，不仅可以定性分析气体某些热现象，而且可定量导出状态参数间存在的简热现象，而且可定量导出状态参数间存在的简单函数关系单函数关系在常温、常压下在常温、常压下H2、O2、N2、CO2、CO、He及及空气、燃气、烟气等均可作为理想气体处理，空气、燃气、烟气等均可作为理想气体处理，误差不超过百分之几。因此理想气体的提出具误差不超过百分之几。因此理想气体的提出具有重要的实用意义。有重要的实用意义。二二.理想气体状态方程的导出：理想气体状态方程的导出：V：nKmol气体容积气体容积m3 3；V

4、：质量为质量为mkg气体所占的气体所占的容积；容积；P：绝对压力绝对压力Pa；v：比容比容m3 3/kg； T：热力学温度热力学温度K状状态态方方程程VM：摩尔容积摩尔容积m3 3/kmol；RM：通用气体常数，通用气体常数，kJ/kmolK；Rm与与R的区别的区别Rm通用气体常数通用气体常数(与气体种类无关与气体种类无关)R气体常数气体常数(随气体种类变化随气体种类变化)M-摩尔质量摩尔质量例如例如 体体积积为为V的的真真空空罐罐出出现现微微小小漏漏气气。设设漏漏气气前前罐罐内内压压力力p为为零零，而而漏漏入入空空气气的的流流率率与与（p0p）成成正正比比，比比例例常常数数为为，p0为为大大

5、气气压压力力。由由于于漏漏气气过过程程十十分分缓缓慢慢，可可以以认认为为罐罐内内、外外温温度度始始终终保保持持T0不不变变，试试推推导导罐罐内内压力压力p的表达式的表达式。题解例例1:1:例题例题1解解:由题设条件已知由题设条件已知 漏入空气的流率漏入空气的流率: 罐内的罐内的状态方程状态方程dV=0;dT=0 积分积分(P由由0到到p)得得微分微分（2） （1） 或或或或3.2 3.2 热容，内能和焓：热容，内能和焓： heatcapacity，internalenergyandenthalpy1kg物质温度升高物质温度升高1K所需的热量称为所需的热量称为比热容：比热容：3.2.1、比热容的

6、定义、比热容的定义 物体温度升高物体温度升高1K所需的热量称为所需的热量称为热容：热容：1kmol 物质的热容称为摩尔热容物质的热容称为摩尔热容 Cm ，单位：单位：kJ/(kmolK)标准状态下标准状态下1 m3 物质的热容称为体积热容物质的热容称为体积热容 C，单单位：位： kJ/(m3K)比热容、摩尔热容及体积热容三者之间的关系：比热容、摩尔热容及体积热容三者之间的关系：Cm=Mc=22.414 CTs(1)(2)1K比热容是过程量还是状态量比热容是过程量还是状态量? ?c1c2用的最多的某些特定过程的比热容用的最多的某些特定过程的比热容定容比热容定容比热容定压比热容定压比热容3.2.2

7、、比定容热容和比定压热容、比定容热容和比定压热容1.定容比热容定容比热容cv任意准静态过程任意准静态过程u是状态量，设是状态量，设 定容定容物理意义物理意义：v 时时1kg工质升高工质升高1K内能的增加量内能的增加量物理意义物理意义：v 时时1kg工质升高工质升高1K内能的增加量内能的增加量2.定压比热容定压比热容cp任意准静态过程任意准静态过程h是状态量，设是状态量，设 定压定压物理意义物理意义：p 时时1kg工质升高工质升高1K焓的增加量焓的增加量3.2.3内能和焓内能和焓内能：内能：焓：焓：3.3 3.3 理想气体内能，焓和热容：理想气体内能，焓和热容：3.3.1、理想气体内能和焓的特性

8、：、理想气体内能和焓的特性：气体的内能包括：气体的内能包括： 内动能和内位能内动能和内位能对于理想气体由于分子间没有相互作用力对于理想气体由于分子间没有相互作用力由于理想气体的内能是温度的单值函数由于理想气体的内能是温度的单值函数带入上式得：带入上式得： 注注意意：两两个个式式子子对对于于实实际际气气体体来来说说分分别别适适用用于于定定容容过程和定压过程而对于过程和定压过程而对于理想气体理想气体适用于任何过程适用于任何过程。根根据据焓焓的的定定义义， ，可可见见理理想想气气体焓也是温度的单值函数体焓也是温度的单值函数所以：所以：带入上式：带入上式：对于理想气体来说，凡是温度对于理想气体来说，凡

9、是温度相同的状态其内能或焓相等。相同的状态其内能或焓相等。 1-21-2为定容过程，为定容过程，1-21-2为定压过程，为定压过程，1-2”1-2”为任意过程。为任意过程。3.3.1、理想气体的比热容：、理想气体的比热容：一一.理想气体定压比热容与定容比热容之间的关系：理想气体定压比热容与定容比热容之间的关系：二二.比热比：比热比：热工计算中，比定压热容与比定容热热工计算中，比定压热容与比定容热容的比值称比热比，理想气体的比热比等于绝热指容的比值称比热比，理想气体的比热比等于绝热指数，数，三三.理想气体比热容与温度之间的关系：理想气体比热容与温度之间的关系： 比热容随状态而变化，实际气体的真实

10、比热容是比热容随状态而变化，实际气体的真实比热容是温度和压力的函数。而对于理想气体，可以认为比温度和压力的函数。而对于理想气体，可以认为比热容只随温度而变化，即：热容只随温度而变化，即： 。将实验测得的不同气体的比热容随温度将实验测得的不同气体的比热容随温度的变化关系，表达为多项式形式：的变化关系，表达为多项式形式：四四.理想气体内能和焓的计算：理想气体内能和焓的计算： 在在热热力力计计算算中中，只只是是涉涉及及气气体体在在不不同同状状态态下下之之间间的质量内能差和焓差的质量内能差和焓差根据这两个公式工程中一共有四种方法计算：根据这两个公式工程中一共有四种方法计算：1.按比定值热容计算按比定值

11、热容计算 如果温度不高，温度变化范围较窄，计算精度要求如果温度不高，温度变化范围较窄，计算精度要求不高，不高， 2.2.按比热容的经验公式积分计算按比热容的经验公式积分计算 3.3.利用平均比热容表利用平均比热容表求出某一温度范围内的平均比求出某一温度范围内的平均比热容。热容。 如图所示，当温度由如图所示，当温度由t t1 1升到升到t t2 2时，吸收热量：时，吸收热量： q=q=面积面积0EABD0-0EABD0-面积面积0EAC0=0EAC0=带入到上式：带入到上式：4.4.利用气体热力性质表的利用气体热力性质表的h ,u值进行计算值进行计算 若能确定气体在各温度下的单位质量内能和焓值，

12、若能确定气体在各温度下的单位质量内能和焓值，既可方便的计算既可方便的计算h，u，但由于质量内能和焓的绝对但由于质量内能和焓的绝对值难于确定，而实际热力计算中只需知道不同状态之间值难于确定，而实际热力计算中只需知道不同状态之间的差值，因此可以就相对某一基准点来确定的差值，因此可以就相对某一基准点来确定h , ,u值，值， 那我们就选定一个基准点那我们就选定一个基准点T0 0, ,规定该温度下的质量规定该温度下的质量内能值和焓值分别为内能值和焓值分别为h0 0 , ,u0 0 3.4 3.4 理想气体的熵理想气体的熵熵的定义：熵的定义：或或：准静态过程准静态过程：因此有：因此有：由：由：以及以及：

13、对微元过程：对微元过程：1.当比热为当比热为定值时定值时，可由下式求得，可由下式求得2.按比热容经验公式计算按比热容经验公式计算：3.利用气体性质表计算利用气体性质表计算：3.5 3.5 理想气体的混合物理想气体的混合物 由由相相互互不不发发生生化化学学反反应应的的理理想想气气体体组组成成混混合合气气体体，其其中中每每一一组组元元的的性性质质如如同同它它们们单单独独存存在在一一样样，因因此此整整个个混混合合气气体体也也具具有有理理想想气气体体的的性性质质。混混合合气气体体的的性质取决于各组元的性质与份额。性质取决于各组元的性质与份额。 理想气体混合物的特点：理想气体混合物的特点： 1 1 pv

14、pv=RT=RT 2 2 每一组分都充满容器，分布均匀。每一组分都充满容器，分布均匀。 3 3 具有相同的温度。具有相同的温度。3.5.1、理想气体混合物成分、理想气体混合物成分：各组分在理想气体中的数量比率成为混合气体的成各组分在理想气体中的数量比率成为混合气体的成分，共三种表示法分，共三种表示法质量，摩尔，容积。质量，摩尔，容积。 一一.质量成分质量成分 混合物的质量等于各组成气体质量之和：混合物的质量等于各组成气体质量之和：质量分数质量分数： 二二.摩尔成分摩尔成分 混合物物质的量等于各组成气体物质的量之和：混合物物质的量等于各组成气体物质的量之和：摩尔分数摩尔分数：三三.容积成分容积成

15、分 各组分处于混合器的压力各组分处于混合器的压力p p，温度温度t t的条件下，单独的条件下，单独占据的容积为该组分得分容积。占据的容积为该组分得分容积。 分体积定律分体积定律阿马伽阿马伽(Amagat)分分体积定律体积定律 各组分的容积各组分的容积v vi i与总体积的比称为该组分的容积组与总体积的比称为该组分的容积组分，用符号分，用符号r ri i表示：表示：三种成分之间的关系：三种成分之间的关系：由由得得由由得得由由3.5.2道尔顿分压定律道尔顿分压定律：分压力分压力混合物中的某种组成气体单独占有混合混合物中的某种组成气体单独占有混合物的容积物的容积V并具有与混合物相同的温度并具有与混合

16、物相同的温度t时的压力。时的压力。混合气体的总压力等于各组成混合气体的总压力等于各组成气体分压力之和，称为道气体分压力之和，称为道尔尔顿顿(Dalton)分压分压定律定律3.5.3理想气体混合物的密度，平均分子量和气体常数理想气体混合物的密度，平均分子量和气体常数由密度的定义由密度的定义，混合物的密度，混合物的密度为为：即得：即得：由：由：又得：又得：由摩尔质量的定义，由摩尔质量的定义，混合物的摩尔质量混合物的摩尔质量为：为：由：由：即得：即得：混合物的折合气体常数混合物的折合气体常数为：为：即得：即得：以上二式还可写为以上二式还可写为：和：和：3.5.4理想气体混合物的比热容，内能，焓和熵理

17、想气体混合物的比热容，内能，焓和熵一一.比热容：比热容：1kg混合气体温度升高混合气体温度升高1所需的热量所需的热量由比热力学能与比热容之间的关系可得由比热力学能与比热容之间的关系可得：由比焓与比热容之间的关系可得：由比焓与比热容之间的关系可得：二二.内能，焓和熵：内能，焓和熵：在压力在压力p,温度温度T 状态下的理想气体混合物中，任状态下的理想气体混合物中，任一组分所处的状态，相当于它在分压力一组分所处的状态，相当于它在分压力pi,温度温度T状状态下单独存在的状态。态下单独存在的状态。因而，可采用单一理想气体的关系式计算各组分因而，可采用单一理想气体的关系式计算各组分在压力在压力pi,温度温

18、度T状态下的热力参数，而混合物的广状态下的热力参数，而混合物的广度参数等于各组分相应参数的和。度参数等于各组分相应参数的和。1.内能内能：混合物的内能混合物的内能等于组成气体热力学能之和，即由：等于组成气体热力学能之和，即由：得得：2.焓焓：混合物的焓混合物的焓等于组成气体焓之和，即由：等于组成气体焓之和，即由：即有即有：3.熵熵：混合物的熵混合物的熵等于组成气体熵之和，即由：等于组成气体熵之和，即由：3.6 3.6 实际气体与理想气体的偏离实际气体与理想气体的偏离理想气体的理想气体的实质实质是是实际气体在压力趋于零，比实际气体在压力趋于零，比体积趋于无穷大时的极限状态，体积趋于无穷大时的极限

19、状态，故对于压力较低，故对于压力较低，温度较高，距液态较远的气体才可以近似按理想温度较高，距液态较远的气体才可以近似按理想气体处理。气体处理。以前所做的推导都是针对理想气体而言的，实际以前所做的推导都是针对理想气体而言的，实际情况下，如水蒸气、氨气等都不满足理想气体假情况下，如水蒸气、氨气等都不满足理想气体假设。设。实际气体实际气体处于离液态不远的蒸气状态，还可能相变转变处于离液态不远的蒸气状态，还可能相变转变成液态，不能作为理想气体处理的气体。成液态，不能作为理想气体处理的气体。压缩因子：压缩因子：按照理想气体状态方程按照理想气体状态方程： 对理想气体状态方程式引入一个修正系数，则可对理想气

20、体状态方程式引入一个修正系数，则可将实际气体的状态方程表示为：将实际气体的状态方程表示为：即修正系数即修正系数 z z与与1 1差别的大小，表示实际气体偏离理想气体的差别的大小，表示实际气体偏离理想气体的程度。程度。z1z1表示相同的温度压力下实际气体体积大于理想气表示相同的温度压力下实际气体体积大于理想气体，说明实际气体比理想气体难压缩。体，说明实际气体比理想气体难压缩。z1zTc时时: :只存在气体状态只存在气体状态。 ppc时时: :若若TTc则则为为气气体体状状态态; ;若若T1，且且Z随随P的增大而增大的增大而增大，反映了气反映了气体压缩性小的特点体压缩性小的特点 当当分子引力分子引

21、力占主导地位时，分子的占主导地位时，分子的体积体积影响可以忽略影响可以忽略 可见，可见，这时这时Z1，反映了气体反映了气体压缩性大压缩性大的特点的特点 2.液体的不可压缩性液体的不可压缩性 ： 范范德德华华方方程程，考考虑虑了了分分子子的的运运动动，故故原原则则上上既既适适用用于于气气体体也也适适用用于于液液体体。对对于于液液体体，v很很小小，a/v2很很大大，内内压压力力远远远远大大于于外外压压力力p,因因此此外外压压力力对对液液体体的的体体积积影影响很小。响很小。3.实际气体等温线实际气体等温线 ： 可得出三个不等的实根、三个相等的实根或一可得出三个不等的实根、三个相等的实根或一个实根两个

22、虚根。个实根两个虚根。1 1）一个实根）一个实根 两个虚根两个虚根2 2）三个相等实根）三个相等实根3 3）三个不等实根）三个不等实根3.8.3瑞里奇瑞里奇-邝（邝（R-K）方程方程由于范德华方程的计算精度不高，故该对其进行改进。由于范德华方程的计算精度不高，故该对其进行改进。 这这是是瑞瑞利利奇奇邝邝方方程程19491949年年在在范范德德瓦瓦尔尔方方程程基基础础上上提提出出的的含含两两个个常常数数的的方方程程，它它保保留留了了范范德德瓦瓦尔尔方方程程关关于于比体积的三次方程的简单形式，比体积的三次方程的简单形式，3.9 3.9 纯物质相变区的状态及参数坐标图纯物质相变区的状态及参数坐标图3

23、.9.1p-T-v 三维坐标图：三维坐标图：根根据据纯纯物物质质在在平平衡衡状状态态下下压压力力(p)体体积积(V)-温温度度（T）之间的相互关系绘制的三维坐标图。之间的相互关系绘制的三维坐标图。分为六个区：分为六个区：蒸汽区，液体区，固体区蒸汽区，液体区，固体区三个单项区三个单项区，和固液，液气，气固和固液，液气，气固三个处于三个处于平衡状态平衡状态的两项共存区的两项共存区。水的热力学面水的热力学面两相区两相区单相区单相区气气液液固固pvT六个区：三个单相区、三个两相区六个区：三个单相区、三个两相区液液-气气固固-气气固固-液液pvT饱和线、三相线和临界点饱和线、三相线和临界点pv四个线：三

24、个饱和线、一个四个线：三个饱和线、一个三相线三相线饱和气线饱和气线三相线三相线饱和液线饱和液线饱和固线饱和固线T临界点临界点一个点：一个点：临界点临界点3.9.2p-T 图：图：把物质的把物质的p-T-v图投影到图投影到p-T面就是面就是p-T图图 在在p-T图图上上饱饱和和液液体体线线和和饱饱和和蒸蒸汽汽线线重重和和为为一一条条液液化化曲线曲线，最高点为，最高点为临界点临界点，代表整个，代表整个液气共存区液气共存区。饱和固体线饱和固体线和和饱和蒸汽线饱和蒸汽线重和为重和为一条升华线一条升华线，他，他代表整个代表整个气固共存区气固共存区；液固共存区液固共存区投影为一条投影为一条熔化线熔化线，这

25、三条曲线把图，这三条曲线把图分成三个相区，他们的焦点成为分成三个相区，他们的焦点成为三相点。三相点。实际气体的状态变化在实际气体的状态变化在实际气体的状态变化在实际气体的状态变化在p-Tp-Tp-Tp-T图上的表示图上的表示图上的表示图上的表示 c c点点临界点临界点。 cTcTtptp线线气液两相转变的汽化气液两相转变的汽化曲线。曲线。 曲线上每一点对应一个饱和状曲线上每一点对应一个饱和状态，线上温度和压力表示相应的饱态，线上温度和压力表示相应的饱和温度及饱和压力。每一点可与其和温度及饱和压力。每一点可与其p-vp-v图上的饱和状态区域相对应。图上的饱和状态区域相对应。整个整个cTcTtpt

26、p线段则和整个气液两相转线段则和整个气液两相转变的饱和区域相对应。变的饱和区域相对应。 T Ttptp点点实现气相和液相转变实现气相和液相转变的最低点，也是出现固相物质直接的最低点，也是出现固相物质直接转变为气相物质的升华现象的起始转变为气相物质的升华现象的起始点。点。 3.9.3p-v 图和图和T-s图图 前前面面我我们们用用CO2的的定定温温实实验验已已经经得得到到了了其其p-v 图图，其其他他的的气气体体也也类类似似。如如果果不不进进行行定定温温试试验验而而进进行行定定压压加加热热或或冷冷却却，也也可可得得到到同同样样的的p-v 图图。那那么么以水为例介绍一下水的定压气化过程。以水为例介

27、绍一下水的定压气化过程。 a-b未饱和水未饱和水ts饱和饱和水水。t，v。 b-dts饱和水饱和水 ts干饱干饱和水蒸汽和水蒸汽。v， t和和p均不均不变。变。其间为汽液混合的湿饱和其间为汽液混合的湿饱和蒸汽。蒸汽。 d-ets干饱和水蒸汽干饱和水蒸汽 t过热水蒸汽过热水蒸汽。t，v。过过热度热度D= t- ts我们给变压力继续做实验在我们给变压力继续做实验在p-v 图和图和T-s图图绘出多条绘出多条曲线曲线,在图上描诉物质的变化规律在图上描诉物质的变化规律:一点一点:临界点临界点二线二线:饱和液体线饱和液体线和和干饱和蒸汽线干饱和蒸汽线三区三区:液体区蒸汽区液体区蒸汽区和和湿蒸汽区湿蒸汽区五

28、态五态:未饱和液态未饱和液态,饱和液态饱和液态,湿蒸汽态湿蒸汽态,干饱和蒸汽态干饱和蒸汽态和和过热蒸汽态过热蒸汽态sp-v图，图，T-s图上的水蒸气定压加热过程图上的水蒸气定压加热过程一点，二线，三区，五态一点，二线，三区，五态纯物质的饱和压力和饱和温度是一一对应的纯物质的饱和压力和饱和温度是一一对应的水的饱和温度和饱和压力的关系可由下式确定水的饱和温度和饱和压力的关系可由下式确定:3.9.4湿蒸气状态参数的确定湿蒸气状态参数的确定:汽液共存区的湿蒸气区汽液共存区的湿蒸气区实质实质上是上是饱和液体饱和液体和和干饱和干饱和蒸气蒸气的混合物。的混合物。湿蒸气的压力和温度是一一对应的，那么为了确定湿

29、蒸气的压力和温度是一一对应的，那么为了确定湿蒸气的状态，常引用湿蒸汽的干度湿蒸气的状态，常引用湿蒸汽的干度x作为补充参数。作为补充参数。干度：干度：定义定义干饱和蒸汽干饱和蒸汽饱和液体饱和液体对对干度干度x的说明：的说明：x = 0饱和水饱和水x = 1干饱和蒸汽干饱和蒸汽0 x 1在在过冷水过冷水和和过热蒸汽过热蒸汽区域区域，x无意义无意义湿蒸气状态参数的确定：湿蒸气状态参数的确定：可以按杠杆定律确定可以按杠杆定律确定:如果有如果有1kg湿蒸气湿蒸气，干度为干度为x,即有即有xkg饱和饱和蒸汽蒸汽，(1-x)kg饱和水饱和水。引入干度的关系式，可得引入干度的关系式，可得 3.9.5液体和蒸气

30、图表液体和蒸气图表 水蒸气的热力性质比较复杂，用水蒸气状态方程式计水蒸气的热力性质比较复杂，用水蒸气状态方程式计算比较困难。水蒸气的热力性质表和相应的图线，提供算比较困难。水蒸气的热力性质表和相应的图线，提供了计算所需的各种状态下水蒸气参数的详尽数据。了计算所需的各种状态下水蒸气参数的详尽数据。 工工程程中中只只需需计计算算水水蒸蒸气气u、h、s的的变变化化量量，因因此此可可任任选选一一个个基基准准点点。国国际际会会议议规规定定，水水蒸蒸气气热热力力性性质质表表和和图图以以三三相相点点状状态态的的液液相相水水为为基基准准点点编编制制。水水的的三三相相点点的的参参数为数为 p0.611 2 kP

31、a， v0.001 000 22 m3/kgT273.16K此状态下液相水的热力学能和熵被规定为零，即此状态下液相水的热力学能和熵被规定为零，即u0.010 kJ/kg， s0.010 kJ/(kg K)而其焓值为而其焓值为 h0.01u0.01+pv 0 kJ/kg+0.611 2 kPa0.001 000 22 m3/kg 0.000 611 kJ/kg0 kJ/kg工程上视其为零工程上视其为零。3.10 3.10 湿空气湿空气 湿空气的一般概念：湿空气的一般概念： 湿空气湿空气干空气干空气和和水蒸气水蒸气的混合物。的混合物。 常温常压下，由于空气的压力较低，湿空气中水蒸常温常压下，由于空

32、气的压力较低，湿空气中水蒸气的气的分压力分压力很低，可看作很低，可看作理想气体理想气体，因而湿空气可看作，因而湿空气可看作理想气体混合物理想气体混合物。3.10.1压力和温度压力和温度 未饱和湿空气未饱和湿空气过热水蒸气干空气，如点过热水蒸气干空气，如点A所示所示。 保持保持T=const，mstpst ( (pstps) ) 水蒸气达到水蒸气达到饱和状态。即水蒸气的含量达到对应温度下的最大值。饱和状态。即水蒸气的含量达到对应温度下的最大值。 保持保持pst=const，T，当温度降至当温度降至pst所所对应的饱和温度对应的饱和温度时，水蒸气达到饱和状态，如时，水蒸气达到饱和状态，如C所示。如

33、继续冷却，有所示。如继续冷却，有露滴出现。露滴出现。饱和湿空气饱和湿空气饱和水蒸气干空气，如点饱和水蒸气干空气，如点B所示所示 这这种种通通过过定定压压降降温温达达到到饱饱和和状状态态的的温温度度叫叫做做露露点温度点温度，简称，简称露点露点。 如如果果再再降降温温也也将将有有水水滴滴析析出出，夏夏季季玻玻璃璃上上的的水水珠珠，水缸上的水珠，就是这个道理。水缸上的水珠，就是这个道理。 露点可用露点计测量。露点可用露点计测量。 露露点点计计是是用用乙乙醚醚在在金金属属容容器器中中蒸蒸发发使使金金属属表表面面温温度降低容器外面出现第一滴露滴时的温度。度降低容器外面出现第一滴露滴时的温度。3.10.2

34、湿度湿度湿空气中所含水蒸汽的量称为空气的湿空气中所含水蒸汽的量称为空气的湿度湿度，有，有三种三种表示方法：表示方法：1.绝对湿度绝对湿度 绝对湿度绝对湿度每立方米湿空气中含有的水蒸气的质每立方米湿空气中含有的水蒸气的质量。按理想气体状态方程式，有量。按理想气体状态方程式，有空气中的绝对湿度只能说明在空气中的绝对湿度只能说明在某一温度某一温度下，下，1m3湿空湿空气中所含水蒸汽的气中所含水蒸汽的实际质量实际质量，不能准确说明空气的，不能准确说明空气的干干湿程度湿程度，如是否达到，如是否达到饱和饱和，不能反映，不能反映吸湿吸湿和和干燥能力干燥能力的大小。的大小。2.相对湿度相对湿度 相对湿度相对湿

35、度是指湿空气中水蒸汽的实际含量接近是指湿空气中水蒸汽的实际含量接近最大可能的含量的程度。最大可能的含量的程度。水蒸汽分压力，水蒸汽分压力，Pa饱和空气的绝对湿度饱和空气的绝对湿度饱和蒸汽压，饱和蒸汽压，Pa 说明了吸收水蒸气的能力。说明了吸收水蒸气的能力。吸收水蒸气的能力吸收水蒸气的能力，当，当100% （饱和湿空气）饱和湿空气）吸收水蒸气的能力为吸收水蒸气的能力为零。零。相对湿度的相对湿度的测量：测量：干湿球温度计干湿球温度计3.含湿量含湿量 对定量湿空气而言其状态无论如何变化，他所含对定量湿空气而言其状态无论如何变化，他所含的干空气的量是保持不变的的干空气的量是保持不变的 含湿量含湿量d单

36、位质量干空气的湿空气所含有的水蒸单位质量干空气的湿空气所含有的水蒸气的质量。单位气的质量。单位g/kg( (干空气干空气) )。即。即图5-9 干湿球温度计3.10.3焓，熵，比体积焓，熵，比体积以单位质量干空气为基准，以单位质量干空气为基准，理想混合气体理想混合气体kJ/kg干空气干空气工程上，取工程上，取0oC时时干空气的焓干空气的焓水蒸气的焓水蒸气的焓温度温度t下下饱和水的焓饱和水的焓hv=0ha=0干空气的焓干空气的焓同理也可，以同理也可，以1 1千克干空气为基准的熵为千克干空气为基准的熵为s=ss=sa a+0.001+0.001d d s sstst含含1kg干空气的湿空气的比体积

37、干空气的湿空气的比体积m3/kg分压定律分压定律3.10.4焓焓-湿图湿图焓湿图焓湿图的的结构结构焓焓-含湿量图含湿量图上有下述图线上有下述图线 定含湿量线定含湿量线。为一组垂直线。为一组垂直线。 定焓线定焓线。一组与垂直线成一组与垂直线成135135角的直线角的直线。 定定温温线线。当当温温度度为为定定值值时时，焓焓h h和和含含湿湿量量d d之之间间保保存存线线性性关关系系，故故定定温温线线为为一一组组直直线线，但但不不同同温温度度的的定温线其斜率不同。定温线其斜率不同。 定定相相对对湿湿度度线线。一一组组曲曲线线 100100的的曲曲线线即即为为饱和曲线，饱和曲线，100100的区域则为未饱和湿空气区。的区域则为未饱和湿空气区。 含湿量与水蒸气分压力的换算关系线含湿量与水蒸气分压力的换算关系线，即即pststf(d)线线。该线给出了。该线给出了pst与与d的对应数值。的对应数值。