Baøi giaûng Nhieät ñoäng hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 8: KHOÂNG KHÍ AÅM
CBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -1-
CHÖÔNG 8
K
KH
HO
OÂÂN
NG
G
K
KH
HÍ
Í
A
AÅÅM
M
1. TOÅNG QUAÙT
1.1. KHAÙI NIEÄM
Khoâng khí aåm laø hoån hôïp cuûa khoâng khí khoâ (oxi, nitô, …) vaø hôi nöôùc.
Löôïng hôi nöôùc trong khoâng khí aåm raát nhoû nhöng coù aûnh höôûng quan troïng ñoái
vôùi sinh hoaït con ngöôøi cuõng nhö caùc quaù trình coâng ngheä.
Hôi nöôùc trong khoâng khí aåm coù phaân aùp suaát raát nhoû (khoaûng
0,02
0,027bar) ôû nhieät ñoä bình thöôøng hôi nöôùc ôû traïng thaùi hôi quaù nhieät.
v
p
t=30oC
0,04241bar
ph=0,027bar
Hôi quaù
nhieät
KHOÂNG KHÍ AÅM
=
KHOÂNG KHÍ KHOÂ
HÔI NÖÔÙC
Theå tích
V
=
Vk
Vh
Aùp suaát
p
=
pk
ph
Nhieät ñoä
t
=
tk
th
Khoái löôïng
G
=
Gk
Gh
Ví duï minh hoïa hôi
nöôùc trong khoâng khí
aåm ôû traïng thaùi hôi
quaù nhieät.
Baøi giaûng Nhieät ñoäng hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 8: KHOÂNG KHÍ AÅM
CBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -2-
1.2. CAÙC LOAÏI KHOÂNG KHÍ AÅM
v
p
t=const
Chöa baõo
hoøa
tñs
A
C
B
D
ph
phbh
Baõo hoøa
Quaù baõo
hoøa
1. Khoâng khí aåm chöa baõo hoøa (traïng thaùi A)
Neáu hôi nöôùc trong KKA ôû traïng thaùi hôi quaù nhieät (A) thì KKA ñöôïc
goïi laø KKA chöa baõo hoøa, phaân aùp suaát cuûa hôi nöôùc ph nhoû hôn phaân aùp suaát
baõo hoaø ôû cuøng nhieät ñoä cuûa KKA phbh. Ñoái vôùi KKA chöa baõo hoaø thì nöôùc coù
theå boác hôi vaøo noù ñöôïc vì chöa bò ngöng tuï.
2. Khoâng khí aåm baõo hoøa (traïng thaùi B, C)
Laø KKA maø hôi nöôùc chöùa trong noù ôû traïng thaùi hôi baõo hoøa khoâ (B, C),
neáu cho theâm hôi nöôùc vaøo KKA baõo hoaø thì noù seõ ngöng tuï thaønh nhöõng gioït li
ti
Coù 2 caùch bieán KKA chöa baõo hoaø thaønh khoâng khí aåm baõo hoaø:
- Giöõ nhieät ñoä KKA khoâng ñoåi (t = const), taêng theâm löôïng hôi nöôùc (cho
nöôùc bay hôi vaøo khoâng gian chöùa KKA), töùc taêng phaân aùp suaát cuûa hôi
nöôùc ñeán khi ñaït ñeán traïng thaùi baõo hoaø. Quaù trình naøy bieåu dieån treân ñoà
thò baèng ñoaïn AB.
- Giöõ phaân aùp suaát cuûa hôi nöôùc trong KKA khoâng ñoåi (ph = const), haï
nhieät ñoä KKA (laøm laïnh khoái KKA) ñeán nhieät ñoä baõo hoøa töông öùng vôùi
phaân aùp suaát cuûa hôi nöôùc ph trong KKA. Quaù trình naøy ñöôïc theå hieän
Baøi giaûng Nhieät ñoäng hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 8: KHOÂNG KHÍ AÅM
CBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -3-
treân ñoà thò baèng ñöôøng AC, nhieät ñoä tc ñöôïc goïi laø nhieät ñoä ñieåm söông
(tc = tñs)
t
phbh = phmax
ph
tñs
tñs
t (baèng khi KKA ôû traïng thaùi baõo hoøa)
3. Khoâng khí aåm quaù baõo hoøa (traïng thaùi D)
Laø KKA maø hôi nöôùc chöùa trong noù ôû traïng thaùi hôi baõo hoøa aåm (D).
KKA quaù baõo hoøa khoâng beàn vöõng vì moät löôïng hôi nöôùc seõ bò ngöng tuï laïi
vaø taùch khoûi KKA, nhö vaäy KKA quaù baõo hoøa seõ daàn daàn trôû laïi traïng thaùi
KKA baõo hoøa.
2. CAÙC THOÂNG SOÁ CUÛA KHOÂNG KHÍ AÅM
2.1. ÑOÄ AÅM TUYEÄT ÑOÁI
Laø khoái löôïng hôi nöôùc chöùa trong 1m3 KKA
V
Gh
h
, kg/m3
2.2. ÑOÄ AÅM TÖÔNG ÑOÁI
Ñoä aåm töông ñoái ñöôïc bieåu thò baèng tyû soá giöõa ñoä aåm tuyeät ñoái cuûa KKA
h
vaø ñoä aåm tuyeät ñoái cuûa KKA baõo hoøa coù cuøng nhieät ñoä laø
hbh
hbh
h
Do ñoù ñoä aåm töông ñoái theå hieän khaû naêng chöùa theâm löôïng hôi nöôùc cuûa
KKA lôùn hay nhoû. Neáu ñoä aåm töông ñoái nhoû, noù bieåu thò khoâng khí naøy coù khaû
naêng nhaän theâm hôi nöôùc lôùn vaø ngöôïc laïi.
Vì hôi nöôùc trong KKA xem nhö laø khí lyù töôûng neân:
TRpp
TRp
hhbhhhbh
hhh
max
Do ñoù
Baøi giaûng Nhieät ñoäng hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 8: KHOÂNG KHÍ AÅM
CBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -4-
maxh
h
hbh
h
p
p
Trong ñoù phmax laø aùp suaát baõo hoøa cuûa hôi nöôùc öùng vôùi nhieät ñoä KKA.
2.3. ÑOÄ CHÖÙA HÔI d (DUNG AÅM)
Laø löôïng hôi nöôùc coù trong KKA öùng vôùi 1kg khoâng khí khoâ:
k
h
G
G
d
, kghơinước/kgkkkhô
Ta coù G = Gk + Gh
d
dG
G
d
G
G
h
k
1
1
Vì hôi nöôùc trong KKA xem nhö laø khí lyù töôûng neân:
TR
Vp
G
TR
Vp
G
k
k
k
h
h
h
Do ñoù
h
k
k
h
R
R
p
p
d.
Thay
KkgJRKkgJR kh ./
29
8314
;./
18
8314
vaø pk = p – ph vaøo ta ñöôïc:
max
max
.
.
622,0622,0
h
h
h
h
pp
p
pp
p
d
2.4. ENTANPI CUÛA KHOÂNG KHÍ AÅM
Goïi I laø entanpi cuûa KKA, ik laø entanpi cuûa khoâng khí khoâ, ih laø entanpi
cuûa hôi nöôùc. Entanpi cuûa KKA ñöôïc tính öùng vôùi 1kg khoâng khí khoâ.
I = ik + d.ih kJ/kgkkk
ik = cp,kt = t, kJ/kgkkk
cp,k
1kJ/kg: nhieät dung rieâng ñaúng aùp cuûa khoâng khí khoâ
ih = r + cp,ht = 2500 + 1,84t, kJ/kghôinöôùc
Baøi giaûng Nhieät ñoäng hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 8: KHOÂNG KHÍ AÅM
CBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -5-
r- aån nhieät hoùa hôi cuûa nöôùc
cp,h- nhieät dung rieâng ñaúng aùp cuûa hôi nöôùc ôû 0oC
Vaäy I = t + d(2500 + 1,84t), kJ/kgkkk
2.5. NHIEÄT ÑOÄ ÑOÏNG SÖÔNG
Nhö ñaõ trình baøy trong phaàn 1.2. Khi laøm laïnh khoái KKA chöa baõo hoøa
thaønh KKA baõo hoøa trong ñieàu kieän phaân aùp suaát cuûa hôi nöôùc khoâng ñoåi ph =
const ( d =const). Ñaây cuõng chính laø nhieät ñoä hôi nöôùc trong KKA ngöng tuï
thaønh nöôùc.
2.6. NHIEÄT ÑOÄ NHIEÄT KEÁ ÖÔÙT
Nhieät keá khoâ
Nhieät keá öôùt
Nöôùc caát
Vaûi cotton saïch
Nhieät ñoä nhieät keá tö laø
nhieät ñoä öùng vôùi traïng
thaùi KKA baõo hoøa coù
cuøng entanpi vôùi KKA
ñang khaûo saùt.
tö
t, baèng khi
%100