Общие положения. Для смеси воздуха паров воды действительны те же законы, что и для смеси идеальных газов, с тем лишь отличием

Для смеси воздуха паров воды действительны те же законы, что и для смеси идеальных газов, с тем лишь отличием, что к воздуху можно подмешать ограниченное количество пара. Давление пара в смеси не может быть больше давления, соответствующего давлению насыщения при температуре, которую имеет смесь.

При изменении состава смеси количество воздуха почти всегда остается неизменным, а количество водяного пара уменьшается или увеличивается в зависимости от процесса конденсации или парообразования, поэтому расчеты удобно проводить в удельных единицах – на 1 кг сухого воздуха. На практике приходится иметь дело с изменением состояния влажного воздуха при постоянном атмосферном давлении.

Основные параметры влажного воздуха.

1. Парциальное давление – давлении, которое создавал данный компонент если бы он занимал, весь объем.

2. Относительная влажность φ определяется как отношение парциального давления пара Р_п к давлению паров насыщения Р_s при той же температуре:

3. Количество пара в граммах, отнесенное к 1 кг сухого воздуха, называется влагосодержанием d [ г/кт с.в.]:

- масса водяного пара, содержащегося во влажном воздухе, г;

- масса сухого воздуха, кг.

Воспользовавшись уравнением состояния идеального газа для каждой компоненты и законом Дальтона для смеси В=Р_п+Р_в получим:

где В – атмосферное давление; Р_п, Р_в – парциальные давления пара и воздуха; μ_п, μ_в – молярные массыпара и воздуха.

4. В изобарных процессах количество переданного тепла определяется изменением энтальпии ∆I. Энтальпия влажного воздуха является суммой энтальпий сухого воздуха и пара:

где с_в и с_п – средние изобарные теплоемкости сухого воздуха и пара, 1,01 кДж/кг и 1,93 кДж/кг соответственно; r_o – теплота парообразования, r_o =2500 кДж/кг при Р =610,8 кПа (давление насыщения при t =0˚C). В технике используют формулу: