一、空气的组成
空气是由若干气体混合组成,其主要成份是氮与氧,其它气体占的极少,此外,空气中常含有一定量的水蒸汽。我们把不含有水蒸汽的空气称之为干空气。标准状态下(即温度T=0度,压力毫米汞柱高)时干空气的组成如表所示。
干空气的组成
成份 氮 氧 氩 二氧化碳 其它气体
体积百分比% 78.03 20.93 0.932 0.03 0.078
质量百分比% 75.5 23.1 1.28 0.045 0.075
二、 空气的性质
空气的性质取决于组成空气的各部分的含量。空气中主要是氮和氧,它们的含量基本不变,因此,在一般情况下,可以把空气看做单一气体,当空气的各组成气体为理想气体,则混合后的空气也适用于理想气体各有关定律。
对于理想气体的混合气体,各组成气体的分子运动是互相不干扰的,所以混合气体对容器壁所显示压力,应该等于各组成气体分压之和。设p为混合气体的压力,p1、p2、p3…、
pn分别为各组分单独分开,并使压力和温度都保持原来混合气体的压力和温度,这时各组成气体应该有的容积,称为该组成气体的分容积。设v为混合气体总容积,v1、v2、…、vn为各组分的气体容积,则 v=v1+v2+…vn
对于理想气体的混合气体,根据道尔顿定律,可以推出一个很重要的结论,在温度不变条件下,可写出如下关系式:
p iv=p vi,
pi =(vi/ v) p=yip
或
yi= vi/ v =pi/ p2
式中yi--各组成气体的容积百分数,就上该部分在混合气体中的分压。当混合气体总压力一定时,组成气体的分压力和其体积成正比,或者说,各组成气体的体积等于它的分压力与总压力之比。
三、湿空气
大气中的空气或多或少总含有水蒸气,这种由空气和水蒸气组成的混合物就是湿空气,由于空气中水蒸气的分压力很小,因此可作理想混合气体处理。
湿空气经压缩、洪干等过程时,干空气量是不变的,而其中的水蒸气量可能改变,也可能不变,因此,计算湿空气的热力性质时,采用1kg干空气作为单位量。
湿空气的热力性质及有关定义
(1)饱和湿空气:指空气中的水蒸气处于饱和状态的湿空气;
(2)**湿度:指1m3湿空气中所含水蒸汽量,在数值上等于在水蒸汽分压力PH2O和湿空气温度下的水蒸气密度;
(3)P相对湿度Φ:指湿空气中实际所含水蒸汽量和同温度下饱和湿空气所含的水蒸汽量之比,即
Φ=R/RS=PH2O/PS
(4)露点:湿空气在定压下冷却到某一温度时,水分开始从湿空气中析出,这个温度称露点,在数值上等于湿空气中水蒸气分压下的饱和温度。