Водяна пара Процес паротворення на діаграмі P – v.

Основні властивості вологого повітря

 

Властивості повітря як волого- і теплоносія визначаються наступними характеристиками: температурою t; ентальпією I, тобто кількістю теплоти віднесеної до 1 кг сухого повітря; вологовмістом х, тобто кількістю вологи в кг, що приходиться на 1 кг абсолютно сухого повітря;

Відносною вогкістю φ, тобто відношенням фактичної маси водяної пари в повітрі до максимально можливої при тих же температурі і тиску (при насиченні). Оскільки вміст пари в газі можна характеризувати парціальним тиском, то відносна вогкість повітря буде рівна

 

 

де р_п –парціальний тиск водяної пари в повітрі (при температурі сухого термометра), Па;

р_нас – тиск насиченої водяної пари при тій же температурі, Па.

 

Рівняння вологовмісту

 

Властивості вологого повітря, за нормальних умов достатньо добре підкоряються законам Дальтона і Клапейрона.

Розглянемо суміш, що складається з 1 кг абсолютно сухого повітря і х кг пари, що знаходиться в об'ємі V. Ґрунтуючись на рівнянні Клапейрона для пари і сухого повітря можна вивести рівняння влагосодержания

 

(5.1)

з рівняння (5.1) виходить, що

 

р_нас=f(t) и x=f(t).

 

Рівняння ентальпії

 

Ентальпію вологого повітря I відносять до 1 кг абсолютно сухого повітря і визначають як суму ентальпій 1 кг абсолютно сухого повітря I_св і х кг пари х i_п

 

 

(5.2)

 

де I –ентальпія вологого повітря, кДж/кг сухого повітря,

t – температура, ºС;

отже, I=f(x, t).

 

I – x діаграма вологого повітря

 

Використовуючи ці залежності, Рамзіним була запропонована I – x діаграма вологого повітря. Вона побудована для тиску, якому відповідає натиск 745 мм рт. ст.

Кут між координатними осями рівний 135º. Для зручності розрахунків на діаграмі нанесена допоміжна вісь х, проведена під кутом 90º. На діаграмі побудовані: лінії постійного вологовмісту (х=const), що є вертикальними лініями, паралельними осями ординат; лінії постійної ентальпії (I=const) – прямі паралельні осі абсцис (тобто що йдуть під кутом 135º); лінії постійних температур, або ізотерми (t=const) – прямі йдуть з деяким нахилом. Лінії парціальних тисків водяної пари р_п у вологому повітрі паралельні осі х; лінії постійної відносної вологості (φ =const) – пучок кривих, що розходиться. При t=99,1 ºС – температурі кипіння води при натиску 745 мм рт. ст. криві φ мають перелом і йдуть майже вертикально. Це пояснюється тим, що при t>99,1 ºС парціальний тиск насиченої пари водяної пари, що знаходиться в повітрі, буде рівний загальному тиску, тобто р_нас=Р, і згідно рівнянню (9.1)

 

(5.3)

 

Це означає, що при t>99,1 ºС влагосодержание повітря при заданій відносній вогкості залишається постійним.