5.1 Загальні вказівки

Перед виконанням роботи вивчите дійсні методичні вказівки, що відповідають поділам конспекту лекцій і роботи [4], підготуйте відповіді на контрольні питання й заготовте бланк звіту.

Необхідно знати, що вологе повітря - це суміш, що складається із сухого повітря й водяних парів. Вологе повітря знаходить широке застосування в сушильній техніці, де він використовується в якості сушильного агента. При щодо невеличких тисках (близьких до атмосферного) вологу повітря можна розглядати як газову суміш, до якої застосовні закони для ідеальних газів. Загальний тиск вологого повітря, відповідно до закону Дальтона, дорівнює сумі парціальних тисків сухого повітря й водяного пару: Р = Р_В + Р_П. Водяний пар у повітрі може знаходитися в перегрітому або насиченому станах, у першому випадку повітря є ненасиченим, а в другому - насиченим. Стан пару в цих умовах характеризується розміром його парціального тиску Р_П.

Майте на увазі, що розрізняють абсолютну вологість, відносну вологість і вологоємкість. Під абсолютною вологістю потрібно розуміти масу водяних парів, укладених у 1 м³ вологого повітря, чисельно рівну щільності пару при парціальному тиску. Кількість водяного пару, що знаходиться у вологому повітрі, віднесене до 1 кг сухого повітря, називають вологоємкістю d. Вологоємкість можна висловити як відношення маси пару m_n у вологому повітрі до маси сухого повітря m_в у ньому: d = m_n / m_в або d = p_п / p_в. Отже, розмір d вимірює масу пару, що утримується в 1 кг сухого повітря або (1 + d ) кг вологого повітря. Користуючись рівнянням стана ідеальних газів, можна одержати таке вираження для визначення вологоємкості

d = 0, 622 Р_п / ( Р - Р_п ) кг/ кг. сух. пов. (5.1 )

Варто знати, що насичене повітря містить при даній температурі максимальну кількість водяного пару, а ненасичене повітря не містить максимально можливої кількості водяного пару при даній температурі. Важливою характеристикою вологого повітря є відносна вологість. Вона являє собою відношення дійсної абсолютної вологості ненасиченого повітря до максимально можливої абсолютної вологості повітря при тієї ж температурі φ = ρ _п / ρ _макс =

= ρ _п / ρ _нас. Відносна вологість повітря, якщо вважати її ідеальним газом, чисельно дорівнює відношенню парціального тиску водяного пару в ньому до максимально можливого тиску водяного пару при температурі суміші φ = Р_п / Р_макс = Р_п / Р_нас.. Відносна вологість може змінюватися від φ = 0 (сухе повітря) до φ = 1 (насичене повітря) або від 0 до 100 %. Якщо вологе повітря остудити, то відносна вологість буде збільшуватися й навпаки.

Температура t_р , при котрої ненасичене повітря (φ < 1) стає насиченим (φ = 1) при даному парціальному тиску, є температурою точки роси. При охолодженні повітря нижче температури точки роси відбувається конденсація водяних парів. Температура точки роси t_р визначається за допомогою гігрометра, а парціальний тиск пару Р_п - за допомогою психрометра.

Необхідно знати, що ентальпія вологого повітря обчислюється за формулою

J = i_в + d i_n = t + ( 2490 + 1,97 t_н ) d, (5.2)

де i_в - ентальпія сухого повітря;

i_n - ентальпія водяних парів;

d – вологоємкість.