Чийглэг агаарын параметрүүдийг тодорхойлох. Чийглэг агаарын термодинамик үзүүлэлтүүд Адиабатын агаарын чийгшил ба хөргөлт

Агаар мандлын агаар нь үргэлж тодорхой хэмжээний чийгийг усны уур хэлбэрээр агуулдаг. Хуурай агаар ба усны уурын энэ хольцыг чийглэг агаар гэж нэрлэдэг. Усны уураас гадна чийглэг агаар нь усны жижиг дусал (манан хэлбэрээр) эсвэл мөсөн талст (цас, мөсөн манан) агуулж болно. Чийглэг агаар дахь усны уур нь ханасан эсвэл хэт халсан байж болно. Хуурай агаар ба ханасан усны уурын холимогийг нэрлэдэг ханасанчийглэг агаар. Хуурай агаар ба хэт халсан усны уурын холимогийг нэрлэдэг ханаагүйчийглэг агаар. Техникийн тооцоололд хангалттай нарийвчлалтай бага (агаар мандлын ойролцоо) даралттай үед хуурай агаар ба усны уур хоёулаа хамгийн тохиромжтой хий гэж үзэж болно. Чийглэг агаартай үйл явцыг тооцоолохдоо ихэвчлэн 1 кг хуурай агаарыг тооцдог. Хувьсах хэмжигдэхүүн нь холимогт агуулагдах уурын хэмжээ юм. Тиймээс чийглэг агаарыг тодорхойлдог бүх тодорхой утгууд нь 1 кг хуурай агаарт (холимог биш) хамаарна.

Термодинамик шинж чанарууд чийглэг агаардараах төлөвийн параметрүүдээр тодорхойлогддог: хуурай чийдэнгийн температур t c; чийгийн агууламж d, энтальпи I, харьцангуй чийгшилφ. Үүнээс гадна тооцоололд бусад үзүүлэлтүүдийг ашигладаг: нойтон термометрийн температур t m, шүүдэр цэгийн температур t p, агаарын нягтрал ρ, үнэмлэхүй чийгшил e, усны уурын хэсэгчилсэн даралт p p.

Температур -биеийн халалтын зэргийг тодорхойлдог термодинамик хэмжигдэхүүн. Одоогийн байдлаар янз бүрийн температурын хэмжүүрийг ашиглаж байна: Цельсийн (t, ºС), Келвин (T, K), Фаренгейт (f, ºF) гэх мэт. Эдгээр масштабын уншилтуудын хоорондын харьцааг дараах тэгшитгэлээр тодорхойлно.

T К = t ºС +273,

t ºС = 5/9 (f ºF - 32),

f ºF = 9/5 t ºС +32.

ДаралтАгаар мандлын агаар p b (Па) нь хуурай агаарын p s.v ба усны уурын p p хэсэгчилсэн даралтын нийлбэртэй тэнцүү (Далтоны хууль):

p b = p s.v + p p. (1)

Агаар мандлын агаар дахь усны уурын хэсэгчилсэн даралтыг дараахь томъёогоор тодорхойлно.

p p = φ p n, (2)

Энд φ - агаарын харьцангуй чийгшил,%; р n - ханасан усны уурын хүснэгтээс тодорхойлогддог ханалтын даралт, тохирох температур, Па.

НягтАгаар мандлын агаар нь хуурай агаар ба усны уурын нягтын нийлбэртэй тэнцүү байна.

ρ = ρ r.v + ρ зүйл (3)

Идеал хийн төлөвийн тэгшитгэлийг ашигласнаар бид дараахь зүйлийг олж авна.

(4)

энд R s.v = 287 Ж / (кг К) - хуурай агаарын тодорхой хийн тогтмол;

R p = 463 Ж / (кг · K) - усны уурын тодорхой хийн тогтмол.

Агаар мандлын даралт p b = 101.325 кПа үед хуурай агаарын нягт нь:

. (5)

t = 0 ºС ба p b = 101.325 кПа үед хуурай агаарын нягт нь ρ d.w = 1.293 кг / м 3 байна.

Агаар мандлын агаарын нягт нь:

. (6)

Тэгшитгэл (6)-аас харахад агаар мандлын (чийглэг) агаар нь ижил температур, даралттай хуурай агаараас хөнгөн бөгөөд агаар дахь усны уурын агууламж нэмэгдэх нь түүний нягтыг бууруулдаг. ρ r.v. ба ρ-ийн утгуудын ялгаа нь ач холбогдолгүй тул практик тооцоололд бид ρ ≈ ρ r.v-ийг авдаг.

Чийгшил.Үнэмлэхүй чийгшил, чийгшил, харьцангуй чийгшлийг ялгах.

Үнэмлэхүй чийгшил e нь 1 м 3 чийглэг агаарт агуулагдах усны уурын масс (кг) юм. Үнэмлэхүй чийгийг хольцын хэсэгчилсэн даралт ба температур дахь хольц дахь уурын нягтаар илэрхийлж болох ба дараахь томъёогоор тодорхойлно.

. (7)

Хамгийн их боломжтой үнэмлэхүй чийгшил нь ханасан төлөвтэй тохирч, түүнийг дууддаг чийгийн багтаамж.

Идеал хийн төлөвийн тэгшитгэлийг ашигласнаар бид дараахь зүйлийг олж авна.

Харьцангуй чийгшилφ нь агаарын үнэмлэхүй чийгшил ρ p-ийн өгөгдсөн температурт хамгийн их боломжтой үнэмлэхүй чийгшил ρ n (чийгийн багтаамж) -ын харьцаатай тэнцүү байна. Энэ нь бүрэн ханасан төлөвтэй харьцуулахад агаарын усны уураар ханасан түвшинг харуулдаг. Тохиромжтой хийн хувьд нягтын харьцааг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэсэгчилсэн даралтын харьцаагаар сольж болно.

Харьцангуй чийгшлийг дараахь томъёогоор тодорхойлно.

. (10)

φ-ийн хувьд< 100% воздух ненасыщенный, при φ = 100% воздух полностью насыщен водяными парами, и его называют насыщенным.

Агаарын ханалтΨ нь ханаагүй ба ханасан агаарын чийгийн харьцаа бөгөөд дараах томъёогоор тодорхойлогдоно.

. (11)

Дулааны багтаамжЧийглэг агаар нь ихэвчлэн (1 + d) кг чийглэг агаарт хамаарах бөгөөд дараахь томъёогоор тодорхойлогддог.

s in = s s.v + d s n, (12)

Энд c d.w ба c p нь хуурай агаар ба усны уурын тогтмол даралт дахь хувийн дулаан, кЖ / (кг К).

Хасах 50 хэмээс 50 хэм хүртэлх температурын хувьд хуурай агаар ба уурын дулааны хувийн багтаамжийг тогтмол гэж үзэж болно: d.w = 1.006 кЖ / (кг К), n = 1.86 кЖ / (кг К).

Энтальпичийглэг агаарыг 1 кг хуурай агаар ба d кг усны уураас бүрдэх хийн хольцын энтальпийг тодорхойлох ба дараах томъёогоор тодорхойлно.

I = i s.v + d i p (13)

энд i s.v - хуурай агаарын тодорхой энтальпи, кЖ / кг; i p - чийглэг агаарт агуулагдах усны уурын тодорхой энтальпи, кЖ / кг.

Хуурай агаар ба усны уурын энтальпийг дараахь томъёогоор тодорхойлно.

i s.v = s.v. t = 1.006 т, (14)

би n = r + n · t-тэй. (15)

Энд r нь хольц дахь усны уурын хэсэгчилсэн даралт дахь ууршилтын далд дулаан, кЖ / кг.

0 ° C-аас 100 ° C хүртэлх t H утгын ууршилтын далд дулааныг r дараах томъёогоор илэрхийлж болно.

r = 2500 - 2.3 т n.

Хольцын энтальпийг тооцоолохдоо бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн энтальпийн ижил жишиг цэг байх нь үргэлж чухал байдаг. Лавлагааны цэг болгон бид энтальпийг t = 0 ºС ба d = 0 үед авна. Агаар мандлын агаарын хувьд энтальпи нь агаарт нийлүүлэх ёстой дулааны хэмжээг тодорхойлдог бөгөөд хуурай хэсэг нь 1 кг масстай. өмнөх төлөвөөс нь (I = 0 кЖ / кг) өөрчлөхийн тулд. Энтальпи нь эерэг эсвэл сөрөг байж болно.

Хүлээн авсан харилцааг томьёо (13)-д орлуулснаар дараах хэлбэртэй болно.

Шүүдэр цэгийн температур t pАгаарын температур нь ханаагүй чийглэг агаарыг хөргөх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр түүнд агуулагдах хэт халсан уур ханасан болно. Чийглэг агаарыг (шүүдэр цэгийн температураас доош) хөргөхөд усны уур нь өтгөрдөг.

Нойтон чийдэнгийн температур... Чийглэгийг хэмжихийн тулд ихэвчлэн психометр гэж нэрлэгддэг багажийг ашигладаг. Энэ нь хуурай ба нойтон гэсэн хоёр термометрээс бүрдэнэ. Нойтон термометр нь мэдрэгч элементийг усаар чийгшүүлсэн даавуунд ороосон гэдгээрээ онцлог юм. Хуурай термометр нь чийглэг агаарын температурыг харуулдаг бөгөөд түүний уншилтыг нэрлэдэг хуурай чийдэнгийн температурт с. Нойтон термометр нь нойтон даавуунд агуулагдах усны температурыг харуулдаг. Агаарыг нойтон термометрээр үлээхэд нойтон даавууны гадаргуугаас ус ууршдаг. Ууршилтын дулааныг чийгийг ууршуулахад зарцуулдаг тул чийгтэй даавууны температур буурах тул ийм термометр нь хуурай термометрээс бага температурыг үргэлж харуулдаг. Агаар ба усны температурын зөрүүтэй үед агаараас ус руу дулааны урсгал үүсдэг. Агаараас усаар хүлээн авсан дулаан нь ууршилтанд зарцуулсан дулаантай тэнцэх үед усны температурын өсөлт зогсдог. Энэ тэнцвэрт температур гэж нэрлэгддэг нойтон чийдэнгийн температурт м . Хэрэв ус t m температурт тодорхой эзэлхүүнтэй агаарт орвол энэ усны хэсэг ууршилтаас болж хэсэг хугацааны дараа агаар ханасан болно. Энэхүү ханалтын процессыг адиабат гэж нэрлэдэг. Ийм нөхцөлд агаараас ус руу нийлүүлсэн бүх дулааныг зөвхөн ууршилтанд зарцуулдаг бөгөөд дараа нь уураар дахин агаарт буцаж ирдэг.

Чийглэг агаарын I-d диаграмм

Чийглэг агаарын диаграмм нь чийглэг агаарын параметрүүдийн хоорондын хамаарлын график дүрслэлийг өгдөг бөгөөд агаарын нөхцлийн параметрүүдийг тодорхойлох, дулаан, чийгшлийн боловсруулалтын процессыг тооцоолох гол арга юм.

В I-d диаграм(Зураг 2) абсцисса нь хуурай агаарын чийгийн агууламжийг d г / кг, ординат нь чийглэг агаарын I энтальпийг харуулж байна. Диаграмм нь тогтмол чийгийн агууламжтай босоо шулуун шугамуудыг харуулж байна (d = const). O цэгийг t = 0 ° C, d = 0 г / кг, тиймээс I = 0 кЖ / кг байх үед лавлах цэг болгон авна. Диаграммыг бүтээхдээ ханаагүй агаарын талбайг нэмэгдүүлэхийн тулд ташуу координатын системийг ашигласан. Тэнхлэгүүдийн чиглэлийн хоорондох өнцөг нь 135 ° эсвэл 150 ° байна. Ашиглахад хялбар болгох үүднээс ердийн чийгийн агуулгын тэнхлэгийг энтальпийн тэнхлэгт 90º өнцгөөр зурдаг. Тогтмол барометрийн даралтын графикийг зурсан болно. Баригдсан I-d диаграмыг ашиглана уу агаарын даралт p b = 99.3 кПа (745 мм м.у.б) ба атмосферийн даралт p b = 101.3 кПа (760 мм м.у.б).

Диаграмм дээр изотерм (t c = const) ба харьцангуй чийгшлийн муруй (φ = const) дүрслэгдсэн байна. Тэгшитгэл (16) нь I-d диаграм дахь изотермууд нь шулуун шугам гэдгийг харуулж байна. Диаграммын талбайг бүхэлд нь φ = 100% шугамаар хоёр хэсэгт хуваана. Энэ шугамын дээгүүр ханаагүй агаарын хэсэг байдаг. φ = 100% шугам нь ханасан агаарын параметрүүдийг агуулна. Энэ шугамын доор түдгэлзүүлсэн дусал чийг (манан) агуулсан ханасан агаарын төлөв байдлын параметрүүд байна.

Ажлын тав тухыг хангах үүднээс диаграммын доод хэсэгт хамаарлыг зурж, чийгийн агууламж дээр усны уурын хэсэгчилсэн даралтын шугамыг p p зурсан болно. Даралтын хэмжүүр нь диаграммын баруун талд байрладаг. I-d диаграммын цэг бүр нь чийглэг агаарын тодорхой төлөвтэй тохирч байна.

I-d диаграммын дагуу чийглэг агаарын параметрүүдийг тодорхойлох.Параметрүүдийг тодорхойлох аргыг Зураг дээр үзүүлэв. 2. А цэгийн байрлалыг хоёр параметрээр тодорхойлно, жишээлбэл, температур t A ба харьцангуй чийгшил φ A. Бид графикаар тодорхойлно: хуурай чийдэнгийн температур tc, чийгийн агууламж d A, энтальпи I A. Шүүдэр цэгийн температур tp. d A = const шугамын φ = 100% (P цэг) шугамтай огтлолцох цэгийн температур гэж тодорхойлогддог. Чийгээр бүрэн ханасан агаарын параметрүүдийг t A изотермийг φ = 100% (H цэг) шугамтай огтлолцох үед тодорхойлно.

Агаарыг дулаанаар хангах, зайлуулахгүйгээр чийгшүүлэх үйл явц нь тогтмол энтальпийн үед явагдана I A = const ( процесс A-M). I A = const шугамын φ = 100% (М цэг) шугамын огтлолцол дээр бид нойтон термометрийн температурыг олдог t m (тогтмол энтальпийн шугам нь изотермтэй бараг давхцдаг).
t m = const). Ханаагүй чийглэг агаарт нойтон чийдэнгийн температур хуурай чийдэнгийн температураас бага байна.

А цэгээс хэсэгчилсэн даралтын шугамтай огтлолцох цэг хүртэл d A = const шугам татах замаар усны уурын хэсэгчилсэн даралтыг p P олно.

Температурын зөрүү t c - t m = Δt ps нь психрометр, t c - t p температурын зөрүүг гигрометр гэж нэрлэдэг.

1. Үнэмлэхүй чийгшил.

1 м 3 агаар дахь уурын массын хэмжээ -

2. Харьцангуй чийгшил.

Уур-агаарын хольц дахь уурын массын хэмжээг ижил температурт байж болох хамгийн их хэмжээтэй харьцуулсан харьцаа

(143)

Менделеев - Клапейроны тэгшитгэл:

Хосуудын хувьд

Хаана:

Агаарын харьцангуй чийгшлийг тодорхойлохын тулд нойтон ба хуурай гэсэн хоёр термометрээс бүрдэх "психрометр" төхөөрөмжийг ашигладаг. Термометрийн уншилтын зөрүүг утга болгон тохируулна.

3. Чийгийн агууламж.

1 кг хуурай агаарт ногдох хольц дахь уурын хэмжээ.

Бидэнд 1 м 3 агаар байна гэж бодъё. Түүний масс нь.

Энэ куб метрт: - кг уур, - кг хуурай агаар орно.

Мэдээжийн хэрэг: .

4. Агаарын энтальпи.

Энэ нь хуурай агаар ба уурын энтальпи гэсэн хоёр хэмжигдэхүүнээс бүрдэнэ.

5. Шүүдэр цэг.

Тогтмол чийгийн агууламжтай (d = const) хөргөх өгөгдсөн төлөвийн хий ханасан (= 1.0) температурыг шүүдэр цэг гэж нэрлэдэг.

6. Нойтон чийдэнгийн температур.

Тогтмол энтальпид (J = const) хөргөж, шингэнтэй харилцан үйлчилдэг хий нь ханасан (= 1.0) температурыг нойтон чийдэнгийн температур t M гэнэ.

Агааржуулалтын схем.

Диаграммыг Оросын эрдэмтэн Рамзин (1918) эмхэтгэсэн бөгөөд 169-р зурагт үзүүлэв.

Диаграммыг атмосферийн дундаж даралтын P = 745 мм м.у.б. Урлаг. мөн чанартаа бол уур - хуурай агаарын системийн тэнцвэрийн изобар юм.

J-d диаграммын координатын тэнхлэгүүдийг 135 0 өнцгөөр эргүүлнэ. Доод талд усны уурын P n хэсэгчилсэн даралтыг тодорхойлох ташуу шугам байдаг. Хуурай агаарын хэсэгчилсэн даралт

Дээрх диаграмм нь ханалтын муруйг (= 100%) харуулж байна. Диаграм дахь хатаах үйл явцыг зөвхөн энэ муруйн дээгүүр дүрсэлж болно. Рамзин диаграм дээрх дурын "" A "" цэгийн хувьд дараахь агаарын параметрүүдийг тодорхойлж болно.

169-р зураг. J-d диаграмчийглэг агаарын төлөв байдал.

Хатаах статик.

Конвектив хатаах явцад, жишээлбэл, агаартай нойтон материал харилцан үйлчилж, уур-агаарын хольцтой харьцдаг, усны уурын хэсэгчилсэн даралт байдаг. Материалын гадаргуугаас дээш нимгэн хилийн давхарга дахь хэсэгчилсэн уурын даралт эсвэл тэдний хэлснээр P m материал дахь уурын хэсэгчилсэн даралт өндөр байвал чийг нь материалыг уур хэлбэрээр үлдээж болно.

Хатаах процессын хөдөлгөгч хүч (Дальтон, 1803)

(146)

Тэнцвэр = 0. Тэнцвэрийн нөхцөлд тохирсон материалын чийгийн агууламжийг тэнцвэрийн чийгийн агууламж (U p) гэнэ.

Туршилтаа хийцгээе. Тодорхой температурт (t = const) хатаах кабинетийн камерт бид туйлын хуурай бодисыг байрлуулна. урт хугацаа... Шүүгээнд тодорхой агаартай бол материалын чийгийн агууламж U p хүрнэ. Өөрчлөлт хийснээр та материалаар чийг шингээх муруй (изотерм) авах боломжтой. Буурах үед десорбцийн муруй.

Зураг 170-д нойтон материалын сорбци-десорбцийн муруйг (тэнцвэрийн изотерм) үзүүлэв.

170-р зураг. Агаартай чийглэг материалын тэнцвэрийн изотерм.

1-гигроскопийн материалын талбай, 2-гигроскопийн талбайн талбай, 3-нойтон материалын талбай, 4-сорбцийн талбай, 5-десорбцийн талбай, 6-хатаах талбай .

Тэнцвэрийн муруй байдаг:

1.гигроскоп

2. Шингээдэггүй материал.

Изотермийг 171-р зурагт үзүүлэв.

171-р зураг. Тэнцвэрийн изотермууд.

a) гигроскопик, б) гигроскопийн бус материал.

Хатаагч болон агаар мандалд харьцангуй чийгшил.

Хатаагчийн дараа атмосферийн агаартай харьцахдаа гигроскопийн материал нь чийгийг агаараас шингээх замаар чийгийн агууламжийг (Зураг 171 а) ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Тиймээс, хатаасны дараа гигроскопийн материалыг агаар мандлын агаартай (хатах, боох гэх мэт) хүрэлцэхгүй нөхцөлд хадгална.

Материаллаг баланс.

Хонгил хатаагчийг ихэвчлэн оюутан гэж хүлээн зөвшөөрдөг. тэр эмэгтэйд байгаа тээврийн хэрэгсэлтроллейбус хэлбэрээр (хатаах тоосго, мод гэх мэт). Суурилуулалтын диаграммыг 172-р зурагт үзүүлэв.

172-р зураг. Хонгил хатаагч диаграм.

1-сэнс, 2-халаагч, 3-хатаагч, 4-троллейбус, 5-яндангийн агаарыг дахин боловсруулах шугам.

Домог:

Агаар халаагчийн өмнө, түүний дараа болон хатаагчийн дараа агаарын хэрэглээ ба параметрүүд.

Биднийг хүрээлж байна атмосферийн агаархийн холимог юм. Энэ нь бараг үргэлж нойтон байдаг. Усны уур нь хольцын бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс ялгаатай нь хэт халсан, ханасан төлөвт аль алинд нь агаарт байж болно. Агаар дахь усны уурын агууламж нь агааржуулалтын систем, агааржуулагчийн чийгийг боловсруулах явцад, мөн өрөөний чийгийг агаараар шингээх явцад өөрчлөгддөг. Чийглэг агаарын хуурай хэсэг нь ихэвчлэн (эзэлхүүнээр): 75% азот, 21% хүчилтөрөгч, 0.03% нүүрстөрөгчийн давхар исэл, бага хэмжээний инертийн хий - аргон, неон, гели, ксенон, криптон), устөрөгч, озон болон бусад бодис агуулдаг. . Агаарын хийн хольцын заасан бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь түүний хуурай хэсгийг, нөгөө хэсгийг бүрдүүлдэг агаарын массэнэ нь усны уур юм.

Агаар гэж үздэг хамгийн тохиромжтой хийн хольц, энэ нь термодинамикийн хуулиудыг ашиглан тооцооны томъёог олж авах боломжтой болгодог.

Далтоны хуулийн дагуу агаарыг бүрдүүлдэг хольц дахь хий бүр өөрийн эзэлхүүнийг эзэлдэг, өөрийн гэсэн хэсэгчилсэн даралттай байдаг.

П и ,

Энэ хольцын бусад хийтэй ижил температуртай байна.

Анхаар! Чухал тодорхойлолт:

Хольцын бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн хэсэгчилсэн даралтын нийлбэр нь агаарын нийт барометрийн даралттай тэнцүү байна.

B = Σ P i, Pa.

Юу болох тухай ойлголтыг авч үзье хэсэгчилсэн даралт ?

Хэсэгчилсэн даралт- энэ нь хольц дахь хий ижил хэмжээтэй, ижил эзэлхүүнтэй, ижил температуртай байсан бол энэ хольцын найрлагад байх даралт юм.

Агааржуулалтыг тооцоолохдоо бид чийглэг агаарыг хоёртын хольц гэж үздэг, өөрөөр хэлбэл. усны уур, агаарын хуурай хэсгээс бүрдэх хоёр хийн холимог. Бид ердийн байдлаар агаарын хуурай хэсгийг нэгэн төрлийн хий болгон авдаг.

Тиймээс, барометрийн даралтхуурай агаарын хэсэгчилсэн даралтын нийлбэртэй тэнцүү P r.v. ба усны уур П н , өөрөөр хэлбэл,

B = P r.v. + P n

Хэвийн доторх нөхцөлд усны уурын даралттай үед R p ойролцоогоор 15 мм-тэй тэнцүү. rt. Урлаг., хоёр дахь гишүүний хувь P r.v. барометрийн даралтын томъёонд чийглэг ба хуурай агаарын нягтын зөрүүг харгалзан бусад нөхцлүүд тэнцүү байх үед энэ нь хуурай агаарын нягтын утгын ердөө 0.75% байна. ρ r.v. ... Иймээс манай инженерийн тооцоонд ийм гэж үздэг

ρ агаар. = ρ r.v.

ρ агаар. = ρ r.v.

Агааржуулалтын процесст агаарын чийгшил өөрчлөгдөхөд түүний хуурай хэсгийн масс өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Үүний үндсэн дээр агаарт агуулагдах усны уурын массыг дурдах нь заншилтай байдаг 1 кг.агаарын хуурай хэсэг.

Чийглэг агаарын параметрүүдийг тодорхойлдог физик хэмжигдэхүүнүүд рүү шууд орцгооё. Эдгээр үзүүлэлтүүдийн хослол нь чийглэг агаарын төлөв байдлыг тодорхойлдог.

хэмжигдэхүүн юм биеийн температур... Энэ нь молекулуудын орчуулгын хөдөлгөөний дундаж кинетик энергийн хэмжүүр юм. Одоогийн байдлаар термодинамикийн хоёрдугаар хуульд үндэслэсэн Цельсийн температурын хуваарь болон Кельвин термодинамик температурын хуваарийг ашиглаж байна. Келвин ба Цельсийн хэмээр илэрхийлсэн температурын хооронд хамаарал байдаг, тухайлбал:

T, K = 273.15 + t ° C

Төрийн параметр нь Кельвинээр илэрхийлсэн үнэмлэхүй температур гэдгийг анхаарах нь чухал боловч үнэмлэхүй хуваарийн зэрэг нь Цельсийн зэрэгтэй тоон хувьд тэнцүү байна, өөрөөр хэлбэл.

dT = dt.

Агаарын чийгшил нь түүнд агуулагдах усны уурын массаар тодорхойлогддог. 1 кг чийглэг агаарын хуурай хэсэгт ногдох усны уурын массыг граммаар гэнэ агаарын чийгийн агууламж d, г / кг.

Хэмжээ г тэнцүү байна:

хаана: Б - хуурай агаарын хэсэгчилсэн даралтын нийлбэртэй тэнцүү агаарын даралт.
P r.v. ба усны уур П н ;
П н - ханаагүй чийглэг агаар дахь усны уурын хэсэгчилсэн даралт.

Хэмжээ φ ханаагүй чийглэг агаар дахь усны уурын хэсэгчилсэн даралтын харьцаатай тэнцүү P p. ханасан чийглэг агаар дахь усны уурын хэсэгчилсэн даралт хүртэл P n.p. ижил температур ба барометрийн даралтад, өөрөөр хэлбэл,

Харьцангуй чийгшил 100% байх үед агаар нь усны уураар бүрэн ханасан байдаг бөгөөд үүнийг гэж нэрлэдэг. ханасан чийглэг агаар , мөн энэ агаарт агуулагдах усны уур нь ханасан төлөвт байна.

Хэрэв φ < 100%, дараа нь агаар нь хэт халсан төлөвт байгаа усны уурыг агуулдаг бөгөөд үүнийг нэрлэдэг ханаагүй чийглэг агаар .

Ханасан усны уурын даралт нь зөвхөн температураас хамаарна. Үүний утгыг туршилтаар тодорхойлж, тусгай хүснэгтэд өгсөн болно. Хараат байдлыг ойролцоолсон хэд хэдэн томъёо байдаг Pn.p. v Паэсвэл дотор мм. rt. st... температур дээр t ° C.

Жишээлбэл, эерэг температуртай бүсийн хувьд 0 ° CПа дахь ханасан усны уурын өндөр даралт нь ойролцоогоор хамааралтайгаар илэрхийлэгддэг:

P n.p. = 479 + (11.52 + 1.62 т) 2, Па

Харьцангуй чийгшил гэсэн ойлголтыг ашиглах φ , агаарын чийгийн агууламж гэж тодорхойлж болно

Агааржуулалтын процессын хувьд температурын хүрээ нь тогтмол утга бөгөөд тэнцүү байна

s.v.-ээс = 1.005 кЖ / (кг × ° C).

Температурын муж дахь агааржуулалтын үйл явцын хувьд энэ утгыг тогтмол, тэнцүү гэж үзэж болно

C n = 1.8 кЖ / (кг × ° C).

J s.v. = C s.v. × т,

хаана: т - агаарын температур, ° C.

Хуурай агаарын энтальпи J s.v. цагт t = 0 ° C 0-тэй тэнцүү авна.

усны хувьд t = 0 ° Cтэнцүү байна 2500 кЖ / кг.

ямар ч температурт агаарт т, байна

J p = 2500 + 1.8 т.

түүний хуурай хэсгийн энтальпи ба усны уурын энтальпи зэргээс бүрдэнэ.

Энтальпи Ж чийглэг агаар гэж нэрлэдэг 1 кгчийглэг агаарын хуурай хэсэг, д кЖ / кг, дурын температурт тболон дурын чийгийн агууламж г, тэнцүү байна:

хаана: 1,005 – C s.v. хуурай агаарын дулааны багтаамж, _кЖ / (кг × ° С);
2500 – rууршилтын тодорхой дулаан, кЖ / (кг × ° С);
1,8 – C nусны уурын дулааны багтаамж, кЖ / (кг × ° С).

Хэрэв агаар шилжинэ илэрхий дулаан, энэ нь халдаг, өөрөөр хэлбэл. түүний температур нэмэгддэг. Чийглэг агаарыг халаахад агаарын хуурай хэсэг, усны уурын температур өөрчлөгдсөний үр дүнд энтальпи өөрчлөгддөг. Ижил температуртай усны уур нь гадны эх үүсвэрээс агаарт ороход (изотерм уурын чийгшүүлэх) энэ нь шилжинэ. далд дулаанууршилт. Энэ тохиолдолд чийглэг агаарын энтальпи мөн нэмэгддэг, учир нь усны уурын энтальпи нь агаарын хуурай хэсгийн энтальпид нэмэгддэг. Үүний зэрэгцээ агаарын температур бараг өөрчлөгддөггүй бөгөөд энэ нь далд дулаан гэсэн нэр томъёог нэвтрүүлэх шалтгаан болсон юм.

Ерөнхийдөө чийглэг агаарын энтальпи нь мэдрэгчтэй ба далд дулаанаас бүрддэг тул энтальпийг заримдаа нийт дулаан гэж нэрлэдэг.

Агааржуулалт, агааржуулалтын системийн цаашдын тооцоололд чийглэг агаарын дараах үндсэн үзүүлэлтүүд хэрэгтэй.

• температур t in , ° C ;
• чийг агууламж d in , г / кг ;
• харьцангуй чийгшил φ in , % ;
• дулааны агууламж J in , кЖ / кг ;
• хортой хольцын концентраци ХАМТ , мг / м 3 ;
• аяллын хурд V in , м / сек.

Агаар мандлын агаар нь задгай усан сангаас агаар мандалд орж буй ус уурших, мөн органик түлш шатаах, ус үүсэх гэх мэт зэргээс шалтгаалан бараг үргэлж чийглэг байдаг. Агаар мандлын халсан агаарыг хатаах камер болон бусад газарт янз бүрийн материалыг хатаахад ихэвчлэн ашигладаг. технологийн процессууд... Агаар дахь усны уурын харьцангуй агууламж нь орон сууцны болон орон сууцны уур амьсгалын ая тухтай байдлын хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг юм. урт хугацааны хадгалалтхүнсний бүтээгдэхүүн, үйлдвэрийн бүтээгдэхүүн. Эдгээр нөхцөл байдал нь чийглэг агаарын шинж чанарыг судлах, хатаах процессыг тооцоолохын ач холбогдлыг тодорхойлдог.

Энд бид чийглэг агаарын термодинамик онолыг авч үзэх болно, голчлон нойтон материалыг хатаах процессыг хэрхэн тооцоолох талаар сурах зорилготой, өөрөөр хэлбэл. хатаах суурилуулалтын өгөгдсөн параметрийн хувьд материалын шаардлагатай хатаах хурдыг хангах агаарын урсгалын хурдыг хэрхэн тооцоолох, түүнчлэн агааржуулагч, агааржуулалтын суурилуулалтын шинжилгээ, тооцоог авч үзэхийн тулд сурах.

Агаарт байгаа усны уур нь хэт халсан эсвэл ханасан байж болно. Тодорхой нөхцөлд агаарт байгаа усны уур нь өтгөрч болно; дараа нь чийг нь манан (үүл) хэлбэрээр унана, эсвэл гадаргуу нь мананцар - шүүдэр унана. Гэсэн хэдий ч фазын шилжилтийг үл харгалзан чийглэг агаар дахь усны уурыг хуурай ханасан төлөв хүртэлх хамгийн тохиромжтой хий гэж маш нарийвчлалтай авч үзэж болно. Үнэн хэрэгтээ, жишээлбэл, температурт т= 50 о С ханасан усны уур нь даралттай байдаг p s = 12300 Па ба тодорхой эзэлхүүн. Усны уурын хувьд хийн тогтмол гэдгийг санаарай

тэдгээр. Эдгээр параметрүүдийн хувьд 0.6% -иас ихгүй алдаатай ханасан усны уур хүртэл хамгийн тохиромжтой хий шиг ажилладаг.

Тиймээс бид чийглэг агаарыг хамгийн тохиромжтой хийн холимог гэж үзэх бөгөөд ханасан байдалд ойрхон байгаа нөхцөлд усны уурын параметрүүдийг хүснэгт эсвэл диаграммаас тодорхойлох цорын ганц нөхцөл юм.

Чийглэг агаарын төлөв байдлыг тодорхойлдог зарим ойлголтыг танилцуулъя. Чийглэг агаарыг 1 м 3 эзэлхүүнтэй тэнцвэрт байдалд байлга. Дараа нь энэ эзэлхүүн дэх хуурай агаарын хэмжээ нь хуурай агаарын нягтрал ρw (кг / м3), усны уурын хэмжээ тус тус ρwp (кг / м3) байх болно. Энэ хэмжээний усны уурыг нэрлэдэг үнэмлэхүй чийгшилчийглэг агаар. Чийглэг агаарын нягт нь тодорхой болно

Хуурай агаар ба усны уурын нягтыг зохих хэсэгчилсэн даралтаар тооцоолох ёстой гэдгийг санах нь зүйтэй.

тэдгээр. Бид Далтоны хуулийг чийглэг агаарт хүчинтэй гэж үздэг.

Хэрэв чухал агаарын температур бол т, дараа нь

Ихэнхдээ усны уурын нягтын оронд, i.e. үнэмлэхүй чийгийн оронд чийглэг агаар гэж нэрлэгддэг онцлог шинж чанартай байдаг чийг агууламж г, энэ нь 1 кг хуурай агаарт ногдох усны уурын хэмжээгээр тодорхойлогддог. Чийгийн агууламжийг тодорхойлоход зориулагдсан гчийгтэй агаарт бага зэрэг эзлэхүүнийг сонгоно В 1, түүний доторх хуурай агаарын масс нь 1 кг, өөрөөр хэлбэл. хэмжээс ВМанай тохиолдолд 1 нь м 3 / кг sv. Дараа нь энэ эзлэхүүн дэх чийгийн хэмжээ байх болно гкг vp / кг sv. Мэдээжийн хэрэг, чийгийн агууламж гүнэмлэхүй чийгшилтэй холбоотой ρ VP. Үнэн хэрэгтээ, эзлэхүүн дэх чийглэг агаарын масс В 1 тэнцүү байна

Гэхдээ эзлэхүүнээс хойш В 1-ийг бид 1 кг хуурай агаартай байхаар сонгосон нь ойлгомжтой. Хоёр дахь нэр томъёо нь тодорхойлолтоор чийгийн агууламж юм г, өөрөөр хэлбэл

Хуурай агаар ба усны уурыг хамгийн тохиромжтой хий гэж үзвэл бид олж авдаг

Үүнийг харгалзан бид чийгийн агууламж ба агаар дахь усны уурын хэсэгчилсэн даралтын хоорондын хамаарлыг олдог

Энд тоон утгыг орлуулснаар бид эцэст нь байна

Усны уур нь хэсэгчилсэн даралт, температур нь эгзэгтэй хэмжээнээс хамаагүй доогуур байдаг тул хамгийн тохиромжтой хий биш хэвээр байгаа тул чийглэг агаар нь уур хэлбэрээр дурын хэмжээний чийг агуулж болохгүй. Үүнийг диаграммд харуулъя. p – vусны уур (1-р зургийг үз).

Чийглэг агаар дахь усны уурын анхны төлөвийг C цэгээр илэрхийлье. Хэрэв одоо тогтмол температуртай бол тУур хэлбэрээр чийглэг агаарт чийг нэмбэл, жишээлбэл, задгай гадаргуугаас усыг ууршуулах замаар усны уурын төлөвийг илэрхийлэх цэг изотермийн дагуу хөдөлнө. тС = зүүн талд const. Чийглэг агаар дахь усны уурын нягт, i.e. түүний үнэмлэхүй чийгшил нэмэгдэх болно. Үнэмлэхүй чийгийн энэхүү өсөлт нь өгөгдсөн температурт усны уур хүртэл үргэлжлэх болно т C нь хуурай ханасан (S төлөв) болдоггүй. Өгөгдсөн температурт үнэмлэхүй чийгшлийг цаашид нэмэгдүүлэх боломжгүй, учир нь усны уур конденсац болж эхэлнэ. Тиймээс, өгөгдсөн температур дахь үнэмлэхүй чийгийн хамгийн их утга нь энэ температурт хуурай ханасан уурын нягт, i.e.

Өгөгдсөн температур дахь үнэмлэхүй чийгшил ба ижил температурт хамгийн их боломжтой үнэмлэхүй чийгийн харьцааг чийглэг агаарын харьцангуй чийгшил гэж нэрлэдэг, өөрөөр хэлбэл. тодорхойлолтоор бидэнд байгаа

Чийглэг агаар дахь уурын конденсацийн өөр нэг хувилбар, тухайлбал чийглэг агаарыг изобар хөргөх боломжтой. Дараа нь агаар дахь усны уурын хэсэгчилсэн даралт тогтмол хэвээр байна. Диаграм дээрх C цэг p – v R цэг хүртэл изобарын дагуу зүүн тийш шилжинэ. Дараа нь чийг алдаж эхэлнэ. Зуны улиралд агаар сэрүүсч, хүйтэн гадаргуу дээр шүүдэр унаж, агаарт манан үүсэх үед ийм нөхцөл байдал ихэвчлэн тохиолддог. Ийм учраас шүүдэр унаж эхлэх R цэгийн температурыг шүүдэр цэг гэж нэрлээд тэмдэглэнэ. тР. Энэ нь өгөгдсөн хэсэгчилсэн уурын даралттай тохирох ханалтын температур гэж тодорхойлогддог

1 кг хуурай агаарт ногдох чийглэг агаарын энтальпийг нийлбэрээр тооцоолно

Энэ тохиолдолд хуурай агаар ба усны уурын энтальпийг 0 ° С-ийн температураас (илүү нарийвчлалтай, усны гурвалсан цэгийн температураас 0.01 ° С-тэй тэнцүү) хэмждэг болохыг харгалзан үзнэ.

Лекц Хатаах.

Хатаах нь чийгийг арилгах үйл явц юм хатуу бодистүүнийг ууршуулж, үүссэн уурыг зайлуулах замаар .

Дулаан хатаахын өмнө чийгийг зайлуулах механик аргууд (дарах, тунгаах, шүүх, центрифуг хийх) ихэвчлэн хийгддэг.

Бүх тохиолдолд уур хэлбэрээр хатаах нь ууршимтгай бодис (ус, органик уусгагч гэх мэт) -ийг зайлуулдаг.

Физик мөн чанарын хувьд хатаах нь үе мөчний дулаан, массын шилжилтийн үйл явц бөгөөд хатаж буй материалын гүнээс түүний гадаргуу хүртэл дулааны нөлөөн дор чийгийн шилжилт хөдөлгөөн, дараа нь ууршилт хүртэл буурдаг. Хатаах явцад нойтон бие нь тэнцвэрт байдалд орох хандлагатай байдаг орчин, тиймээс ерөнхий тохиолдолд түүний температур ба чийгийн агууламж нь цаг хугацаа ба координатын функц юм.

Практикт энэ ойлголтыг ашигладаг чийгшил v, үүнийг дараах байдлаар тодорхойлно:

(5.2)

Хэрэв тэгвэл

Дулаанаар хангах аргын хувьд тэдгээрийг дараахь байдлаар ялгадаг.

Материал ба хатаах бодистой шууд харьцах замаар конвектив хатаах;

Холбоо барих (дамжуулагч) хатаах, дулааныг тэдгээрийг тусгаарлах ханаар дамжуулан материал руу шилжүүлдэг;

Цацрагаар хатаах - хэт улаан туяаны цацрагаар дулаан дамжуулах замаар;

Материалаас чийгийг хөлдөөсөн төлөвт (ихэвчлэн вакуумд) авдаг хөлдөөх хатаах;

Материалыг өндөр давтамжийн гүйдлийн талбарт хатаадаг диэлектрик хатаах.

Хатаах ямар ч аргаар материал нь чийглэг агаартай харьцдаг. Ихэнх тохиолдолд материалаас усыг зайлуулдаг тул хуурай агаар - усны уурын системийг ихэвчлэн авч үздэг.

Нойтон агаарын параметрүүд.

Хуурай агаарын усны уурын холимог нь чийглэг агаар юм. Нойтон агаарын параметрүүд:

Харьцангуй ба үнэмлэхүй чийгшил;

Дулааны багтаамж ба энтальпи.

Чийглэг агаартай, жижиг Пболон Т,хамгийн тохиромжтой хийн хоёртын холимог гэж үзэж болно - хуурай агаар ба усны уур. Дараа нь Далтоны хуулийн дагуу та дараахь зүйлийг бичиж болно.

(5.3)

хаана П- уур-хийн хольцын даралт , p c г- хуурай агаарын хэсэгчилсэн даралт; - усны уурын хэсэгчилсэн даралт.

Үнэгүй эсвэл хэт халсан уур - өгөгдсөн Т ба Пэнэ нь өтгөрөхгүй. Конденсац ажиглагдаж буй хий дэх хамгийн их уурын агууламж нь тодорхой түвшинд ханалтын нөхцөлтэй тохирч байна. Тболон хэсэгчилсэн даралт .

Агаарын үнэмлэхүй, харьцангуй чийгшил, чийгийн агууламжийг ялгах.

Үнэмлэхүй чийгшилЧийглэг агаарын нэгж эзэлхүүн дэх усны уурын масс (кг / м 3)... Үнэмлэхүй чийгийн тухай ойлголт нь T температур ба хэсэгчилсэн даралтын уурын нягтын тухай ойлголттой давхцдаг .

Харьцангуй чийгшилЭнэ нь өгөгдсөн нөхцөлд агаарт агуулагдах усны уурын хэмжээг хамгийн их хэмжээнд хүргэх харьцаа, эсвэл өгөгдсөн нөхцөлд байгаа уурын нягтыг ижил нөхцөлд ханасан уурын нягттай харьцуулсан харьцаа юм.

Чөлөөт ба ханасан төлөвт уурын хувьд Менделеев-Клипероны идеал хийн төлөв байдлын тэгшитгэлийн дагуу бид:

болон (5.5)

Энд M p нь кг дахь нэг моль уурын масс, R нь хийн тогтмол юм.

(5.5)-ыг харгалзан тэгшитгэл (5.4) дараах хэлбэртэй байна.

Харьцангуй чийгшил нь хатаах бодисын (агаар) чийгийг хадгалах чадварыг тодорхойлдог.

Энд Г П- уурын масс (массын урсгалын хурд), L - туйлын хуурай хийн масс (массын урсгалын хурд). G P ба L хэмжигдэхүүнийг идеал хийн төлөвийн тэгшитгэлээр илэрхийлье.

,

Дараа нь (5.7) хамаарлыг дараах хэлбэрт шилжүүлнэ.

(5.8)

1 моль хуурай агаарын масс кг.

Танилцуулж байна мөн өгсөн бид авах:

(5.9)

Агаар-усны уурын системд зориулагдсан , ... Дараа нь бидэнд байна:

(5.10)

Тиймээс чийгийн агууламж x ба агаарын харьцангуй чийгшил φ хооронд хамаарал тогтоогдсон.

Тодорхой дулааннойтон хийг хуурай хий ба уурын дулааны багтаамжийн нэмэлт утга болгон авна.

Нойтон хийн хувийн дулаан в, 1 кг хуурай хий (агаар):

(5.11)

Хуурай хийн хувийн дулаан, уурын хувийн дулаан хаана байна.

1-д дурдсан хувийн дулаан кгуур-хийн хольц:

(5.12)

Тооцоолохдоо ихэвчлэн ашигладаг хамт.

Чийглэг агаарын хувийн энтальпи Н 1 кг туйлын хуурай агаарт хамаарах ба өгөгдсөн агаарын температурт T туйлын хуурай агаар ба усны уурын энтальпийн нийлбэрээр тодорхойлогддог.

(5.13)

Хэт халсан уурын хувийн энтальпийг дараах илэрхийллээр тодорхойлно.

Өмнөх нийтлэл: Нарийн сурагчид - энэ нь юу гэсэн үг вэ? Дараагийн нийтлэл: Зөөлөн катетер ашиглан давсагны катетержуулалт