濕空氣是指含有水蒸氣的空氣,完全不含水蒸氣的空氣稱為干空氣。干空氣的組元和成分通常是一定的,可以當(dāng)作一種“單一空氣”。
自然界中江河湖海里的水要蒸發(fā)汽化,因此大氣中總是含有一些水蒸氣。一般情況下,大氣中水蒸氣的含量及變化都較小,可近似作為干空氣來(lái)計(jì)算。但某些場(chǎng)合如烘干裝置、采暖通風(fēng)、室內(nèi)調(diào)溫調(diào)濕以及冷卻塔等設(shè)備中用作工質(zhì)的濕空氣,其水蒸氣含量的多少具有特殊作用。
濕空氣是干空氣和水蒸氣的混合物。烘干、采暖、空調(diào)、冷卻塔等工程中通常都是采用環(huán)境大氣,其水蒸氣的分壓力很低(0.003-0.004MPa),一般處于過(guò)熱狀態(tài),因此大氣中的水蒸氣可以作為理想氣體計(jì)算。濕空氣為理想氣體混合物。
在某一溫度下,濕空氣中水蒸氣分壓力的大小固然反映了水蒸氣含量的多少,但為方便濕空氣熱力過(guò)程的分析計(jì)算,引入反映濕空氣成分的參數(shù):相對(duì)濕度和含濕量。含濕量也稱為比濕度。
濕空氣中水蒸氣的分壓力
在某些場(chǎng)合,如作為干燥介質(zhì)的濕空氣,被加熱到相當(dāng)高的溫度,這時(shí)的
此時(shí),必須滿足
在某一溫度下,濕空氣中水蒸氣分壓力的大小固然反映了水蒸氣含量的多少,但為方便濕空氣熱力過(guò)程的分析計(jì)算,引入反映濕空氣成分的參數(shù):含濕量。也稱為比濕度。
以濕空氣為工作介質(zhì)的某些過(guò)程,如干燥、吸濕等過(guò)程中,干空氣作為載熱體或載濕體,它的質(zhì)量或質(zhì)量流量是恒定的,發(fā)生變化的只是濕空氣中水蒸氣的質(zhì)量。因此,濕空氣的一些狀態(tài)參數(shù),如濕空氣的比濕度、焓、氣體常數(shù)、比體積、比熱容等,都是以單位質(zhì)量的干空氣為基準(zhǔn)的。這樣可方便計(jì)算。定義1kg干空氣所帶有的水蒸氣的質(zhì)量為比濕度,以
式中:
可見(jiàn),總壓力一定時(shí),濕空氣的比濕度
若引入相對(duì)濕度公式
因
所以,式
未飽和濕空氣與飽和濕空氣有何不同,如何將未飽和濕空氣轉(zhuǎn)化為飽和濕空氣?
未飽和濕空氣水蒸汽含量較低,飽和濕空氣則達(dá)到了該溫度下最大水蒸汽含量,將形成結(jié)露。將未飽和濕空氣降溫,達(dá)到一定溫度,即可轉(zhuǎn)化為飽和濕空氣。具體需要降低多少溫度,需視溫飽和濕空氣溫度及水蒸汽含量而定。
地域不同規(guī)定也不同。通常環(huán)境在40%以下相對(duì)會(huì)干燥一些。60%以上即相對(duì)潮濕??諝鉂穸戎禐?0%以算濕度大。
一臺(tái)濕度計(jì)正在記錄相對(duì)濕度,相對(duì)濕度是絕對(duì)濕度與最高濕度之間的比,它的值顯示水蒸氣的飽和度有多高。相對(duì)濕度為100%的空氣是飽和的空氣。相對(duì)濕度是50%的空氣含有達(dá)到同溫度的空氣的飽和點(diǎn)的一半的水蒸氣。相對(duì)濕度超過(guò)100%的空氣中的水蒸氣一般凝結(jié)出來(lái)。隨著溫度的增高空氣中可以含的水就越多,也就是說(shuō),在同樣多的水蒸氣的情況下溫度升高相對(duì)濕度就會(huì)降低。因此在提供相對(duì)濕度的同時(shí)也必須提供溫度的數(shù)據(jù)。通過(guò)相對(duì)濕度和溫度也可以計(jì)算出露點(diǎn)。
以下是計(jì)算相對(duì)濕度的公式:
ρw e s
φ =───·100%=─·100%=─·100%
ρw,max E S
其中的符號(hào)分別是:
ρw –絕對(duì)濕度,單位是克/立方米
ρw,max – 最高濕度,單位是克/立方米
e – 蒸汽壓,單位是帕斯卡
E – 飽和蒸汽壓,單位是帕斯卡
s –比濕,單位是克/千克
S – 最高比濕,單位是克/千克
干濕球測(cè)量法
露點(diǎn)濕度測(cè)量法
利用物質(zhì)幾何尺寸變化測(cè)量法
庫(kù)倫濕度計(jì)
光學(xué)形濕度計(jì)
氣象色譜法
化學(xué)物質(zhì)電特性法
離子晶體冷凝濕度計(jì)
常用的電學(xué)測(cè)濕元件為電阻式濕度片,是在一塊基片兩面涂上吸濕性的導(dǎo)電物質(zhì),當(dāng)空氣濕度變化,導(dǎo)電藥品蒸發(fā)或吸收空氣中的水汽,導(dǎo)致元件的電阻值變化??赏ㄟ^(guò)測(cè)定其電阻值與大氣濕度的關(guān)系制成濕度表。