描述濕空氣的參數(shù)（一）

　　摘要：濕空氣中包含的水蒸氣量和它所處的狀態(tài)是許多工業(yè)過(guò)程和濕空氣計(jì)算中通常關(guān)心的問(wèn)題。為此，除一般描述混合物的參數(shù)以外，還引入了一些新的描述濕空氣的參數(shù)和概念。在表示各種參數(shù)的符號(hào)中，腳標(biāo)“v”表示該參數(shù)屬于水蒸氣，“a”表示屬于干空氣，“s”表示是水蒸氣的飽和參數(shù)，不加腳標(biāo)的量表示屬于整個(gè)濕空氣。

　　圖(7-1)濕空氣中的蒸汽狀態(tài)

　　絕對(duì)濕度pv及飽和空氣：濕空氣的絕對(duì)濕度是指單位體積的濕空氣中包含的水蒸氣質(zhì)量，它也就是水蒸氣的密度pv。pv確定于濕空氣溫度T及其中的水蒸氣分壓力pv。根據(jù)第一個(gè)假定，按照理想氣體狀態(tài)方程，有

　　(7-21)

　　式中Rg,v是水蒸氣的氣體常數(shù)。從上式可見(jiàn)，在一定溫度下，濕空氣中水蒸氣的分壓力愈高，其絕對(duì)濕度愈大。但是，在一定溫度下水蒸氣的分壓力不可能超過(guò)其相應(yīng)的飽和壓力ps，因達(dá)到飽和壓力時(shí)，水蒸氣開(kāi)始凝結(jié)。因此，水蒸氣達(dá)到飽和時(shí)，濕空氣具有該溫度下最大的絕對(duì)濕度ps。這時(shí)的濕空氣稱(chēng)為飽和空氣。按式(7-21)有

　　(7-22)

　　濕空氣在未達(dá)飽和時(shí)，其中水蒸氣的分壓力pv總是小于飽和壓力ps，水蒸氣處于過(guò)熱狀態(tài)。

　　相對(duì)濕度：空氣的潮濕程度對(duì)人體感覺(jué)和健康的影響，對(duì)設(shè)備的影響，以及對(duì)工業(yè)過(guò)程的影響，主要取決于空氣距離飽和的程度。因此，常用濕空氣的絕對(duì)濕度pv與同溫度下飽和空氣的絕對(duì)濕度ps的比值來(lái)衡量空氣的潮濕程度。這個(gè)比值稱(chēng)為相對(duì)濕度，用符號(hào)表示。按照式(7-21)及(7-22)有

　　(7-23)

　　相對(duì)濕度的數(shù)值在0～100%的范圍內(nèi)。相對(duì)濕度愈小，表示空氣中的水蒸氣距離飽和狀態(tài)愈遠(yuǎn)，空氣吸收水分的能力愈大，即愈干燥；相對(duì)濕度愈大，表示空氣中水蒸氣距離飽和狀態(tài)愈近，空氣吸收水分的能力愈小，即空氣愈潮濕。飽和空氣的相對(duì)濕度為100%，除非提高空氣的溫度，否則它不能再吸收水分。

　　飽和蒸汽壓ps和露點(diǎn)溫度Td：未飽和空氣中的水蒸氣處于過(guò)熱狀態(tài)，如圖7-1中的狀態(tài)1，而飽和空氣中的水蒸氣處于飽和蒸汽狀態(tài)，即處于圖中的上界線(xiàn)上。未飽和空氣達(dá)到飽和可以經(jīng)歷不同的途徑。在溫度不變的情況下，水分向空氣中蒸發(fā)，蒸汽的分壓力增加，可以達(dá)到飽和空氣狀態(tài)，如圖中定溫過(guò)程1-s所示。達(dá)到飽和時(shí)，蒸汽分壓力就是對(duì)應(yīng)于空氣溫度的飽和蒸汽壓力ps。另外，在保持濕空氣中蒸汽分壓力pv不變的情況下，降低濕空氣溫度，也可達(dá)到飽和空氣狀態(tài)，如圖中定壓過(guò)程1-d所示。這樣達(dá)到的飽和狀態(tài)d稱(chēng)為濕空氣的露點(diǎn)，露點(diǎn)所處的溫度是對(duì)應(yīng)于蒸汽分壓力pv的飽和溫度，稱(chēng)為濕空氣的露點(diǎn)溫度，用符號(hào)Td表示。