2015-10-16
1333
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИИ
Конспект лекций и задание для курсовой работы
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА
Что такое воздух?
Атмосферный воздух – это естественная смесь сухих газов и водяных паров.
Количество водяных паров в составе воздуха может быть различным, а состав сухой части воздуха относительно постоянен.
| Компонент | Объёмная доля, % | Массовая доля, % |
| Азот, N2 | 78,08 | 75,5 |
| Кислород, O2 | 20,95 | 23,15 |
| Аргон, Ar | 0,93 | 1,29 |
| Углекислый газ, CO2 | 0,031 | 0,046 |
| Прочие газы | - | - |
Какое значение имеет воздух для человека?
Воздух является средой, необходимой для дыхания, окружающей человека и контактирующей с поверхностью его тела.
Воздух обеспечивает:
· снабжение организма кислородом,
· влагообмен и конвективный теплообмен человека с окружающей средой.
СУХОЙ ВОЗДУХ
Сухой воздух – воздух, не содержащий в своём составе паров воды.
Плотность сухого воздуха
Сухой воздух достаточно точно подчиняется законам идеальных газов. Поэтому из закона Клапейрона-Менделеева выводится значение плотности сухого воздуха: ρ с =,, где
|
|
|
pс – парциальное давление (упругость) сухого воздуха, Па (парциальное давление – собственное давление одного из компонентов газовой смеси, другими словами – давление, которое имел бы один из газов смеси, если бы при той же температуре только он стал занимать тот объём, который сейчас занимает вся смесь);
Rс = 287,055 - газовая постоянная сухого воздуха (работа расширения 1 килограмма воздуха при неизменном давлении при нагревании на 1К)
T – температура воздуха, К.
В качестве среднего значения при атмосферном давлении 101,325 кПа и интервале температур –20…+50ºС принимается значение плотности воздуха ρ с = 1,293.
Массовая теплоёмкость сухого воздуха
Теплоёмкость 1 килограмма сухого воздуха сс = 1,005 (среднее значение).
Показывает количество тепла, необходимое для изменения изменения температуры 1 килограмма газа на 1 градус. Это тепло будет передаваться газу при его нагревании, либо отниматься – при его охлавждении.
Объёмная теплоёмкость сухого воздуха
Теплоёмкость 1 кубометра сухого воздуха со = сс· ρ с = 1,3
Показывает количество тепла, необходимое для изменения температуры 1 кубометра газа на 1 градус.
Удельное теплосодержание (энтальпия) сухого воздуха
Удельное теплосодержание сухого воздуха Ic = сс·t = 1,005t
Энтальпия показывает количество тепла, требуемое для нагрева 1 кг воздуха от 0ºС до заданной температуры.
За нулевую точку отсчёта, при которой энтальпия сухого воздуха Ic = 0, принята температура t = 0°C. Соответственно, при температурах ниже нуля энтальпия имеет отрицательные значения.
|
|
|
ВОДЯНОЙ ПАР
Водяной пар – вода, находящаяся в газообразном состоянии. Не имеет цвета, запаха и вкуса. Изменение агрегатного состояния воды из жидкого в газообразное – парообразование. Оно происходит при испарении и кипении. При этих процессах жидкость теряет тепловую энергию, которая уносится образовавшимся газом (паром).
Испарение – парообразование, которое происходит только с поверхности жидкости в результате отрыва от неё отдельных молекул, обладающих наибольшей подвижностью. Происходит при любой температуре и данном давлении.
Кипение – интенсивный процесс превращения жидкости в газ (пар), происходящий не только с поверхности жидкости, но и внутри нее, т.е. это – процесс парообразования во всей массе жидкости. В отличие от испарения кипение начинается при определённой температуре для данного давления.
Процесс обратный парообразованию – конденсация. При конденсации пар превращается в жидкость, в которую при этом поступает тепловая энергия.
Для парообразования и конденсации единицы объёма вещества требуется одинаковое количество тепловой энергии, которая в первом случае отнимается от вещества отнимается, а во втором – выделяется.
