3. Тығыздық. Газ тұрақтысы және ылғалды ауаның энтальпиясы.

Ылғалды ауаның есептеуді жүзеге асыру кезінде id диаграммасын қолданған кезде белгіленген өлшемдердің мәндерін білу керек:

1. Ылғалды ауаның тығыздығы:

 = _Б + _А, кг/м³(2.6)

Ылғалды ауаны идеал газ ретінде танып,Клапейрон теңдігін қолдана отырып одан мынаны табамыз

 =, кг/м³(2.7)

Ылғалды ауаның газ тұрақтысын газ қоспа бөлімінің теңдеуінен табуға болады

R=, Дж/(кг·К), (2.8)

мұнда8314 – универсалды газ тұрақтысы, Дж/(кмоль·К)

 - киломоль кг/м;

 - құрғақ ауа мен будың киломолдібөлшектері.

Ылғалды ауаның энтальпиясын құрғақ ауа мен су буының энтальпияларының қосындысымен айқындайды. Аталған энтальпияны 1кг құрғақ ауаға алынады, яғни ылғады ауаның құрамдық саны (1+d) кг тең болады.Бұл жағдайда ылғалды ауаның энтальпиясы

J = i_А + di_Б , кДж/кг, (2.9)

Мұнда i_А – 1 кг құрғақ ауа үшін аңықталады

i_А = 1.t * C_А = t , кДж/кг.

Мұнда C_А = 1 – ауаның жылу сыйымдылығы, кДж/(кг·К);

і_Б – эмпирикалық формула арқылы анықталады

i_Б = 2490 + 1,97t , кДж/кг

Нәтежесінде ылғалды ауаның энтальпиясы келесі формуламен анықталады:

i = t + (2490 + 1,97t) ·d , кДж/кг (2.10)

Барлық келтірілген формуларда t – ылғалды ауангың температурасы болып табылады.

4. id – диаграммасын өндіріс тәжірибесінде қолдану мысалы.

Белгілі бір затты кептіру үшін берілген бастапқы ауаның t₁ = 25 ^оС температурасын қолданамыз, оның ылғалдық деңгейі 50 %. Ауалық қыздырғышта ауаны t₂ = 90 ^о-қа дейін қыздырылады және оны кептіргішке қарай бағыттайды,одан ол t₃ = 35 ^оС температурасымен шығады.

Ауаның соңғы ылғалдық құрамын, 1кг ылғалдылыққа жұмсалған аука мен жылудың шығынын анықтау. Кептіргіш үрндісі өте қолайлы болып есептеледі.

Шешімі:

(2.2 сур.) id-диаграммасынан t₁ = 25 ^оС және  = 50 % қиылысу сызықтарынан 1 нүктесіндегі алғашқы ылғалды құрамды d₁= 16 г/кг және энтальпияны i₁ = 70 кДж/кг өлшемдерін табамыз. Ауаны қыздыру деңгейі d = const өлшемімен аңықталады, t₂ = 90 ^оС изотермамен қиылысунда 2 нүктесін табамыз,бұл нүкте жылытқыштан шығатын қыздырылған ауаның күйін айқындайды. i = const кезінде 2 нүктесінен бастап t₃ = 35 ^оС изотермасымен қиылысуына дейін сызық жүргіземіз де 3 нүктесімен табамыз, бұл нүкте кептіргіштен шығатын ауаның күйін айқындайды. Осы нүкте үшін: d₃ = 37 к/кг; i₃ = i₂ = 135 кДж/кг и ₃ = 60 % өлшемдерін табамыз.

Сонымен,кептіру барысында 1кг құрғақ ауаның құрамынан d₃ – d₂ = 37-16 = 21 г/кг ылғал буланып кетті.Осыған байланысты 1кг ылғалды булануы үшін кептіргіштен 1000:31 = 32,8 кг қыздырылған құрғақ ауа керек.Ауа жылытқышта 1кг ауаны қыздыру үшін жылудың шығыны: i₂ – i₁ = 135-70= 65 кДж/кг құрайды. 1кг ылғалды булануы үшін жылылуқтың шығыны келесіге тең: q = 32,8·65= 2130 кДж/кг.

5. Бақылау сұрақтары:

1. Ылғалды ауа деп нені айтады?

2. Ылғалды ауаға қолданылатын Дальтон Заңы.

3. Қаныққан және қанықпаған ылғалды ауа.

4. Абсолютті ылғалдылық

5. Қатысты ылғалдылық және оның өлшеу шектері.

6. Ылғалдық құрамы және оның негіздері.

7. Шық нүктесіндегі температура.

8. Ылғалды ауаның тығыздығын қалай анықтайды?

9. Ылғалды ауаның газ тұрақтылығын қалай анықтайды?

10. Ылғалды ауаның энтальпиясын қалай анықтайды?

11. id– диаграммасында қандай сызықтар бейнеленген?

12. id – диаграммасында негізгі үрдістер қалай бейнеленген?