Влажный воздух нужно рассматривать как разновидность газовой смеси. Это объясняется тем, что при атмосферном давлении в интервале температур, ограниченном снизу температурой обычно не ниже -50С, сухой воздух может быть только в газообразном состоянии, тогда как встречается в виде пара, жидкости или твердой фазы в зависимости от температуры смеси и может выпадать из смеси.
Рассматривая влажный воздух как частный случай газовой смеси и полагая, что при сравнительно невысоких давлениях, представляющих интерес для практики, водяной пар приближается по свойствам к идеальному газу, по закону Дальтона, давление влажного воздуха можно записать как сумму: , (12.15)
гдедавление влажного воздуха; парциальное давление сухого воздуха; парциальное давление водяного пара.
Максимальное парциальное давление водяного пара при заданной температуре наз. давлением насыщения и обозначается ps. Величина ps водяного пара во влажном воздухе определяется только температурой смеси и не зависит от давления смеси р.
Для определения состояния пара, содержащегося в воздухе, нужно знать температуру и парциальное давление этого пара. Так наз. точка росы, т.е. температура, до которой нужно охладить при постоянном давлении воздух, чтобы он стал насыщенным.
Основными характеристиками влажного воздуха явл. абсолютная и относительная влажности, влагосодержание и степень насыщения.
Абсолютной влажностью воздуха наз. количество водяного пара (кг), содержащееся в 1мвлажного воздуха. Учитывая, что влажный воздух представляет собой газовую смесь, объем пара в смеси равен объему всей смеси, следовательно, абсолютная влажность может быть выражена в виде плотности пара в смеси при своем парциальном давлении pп и температуре смеси: , (12.16)
Относительной влажностью воздуха наз. отношение действительной абсолютной влажности воздуха к максимально возможной абсолютной влажности воздуха при той же температуре: , (12.17)
где , - плотности сухого и насыщенного паров; , - соответственно парциальные давления.
Соотношение (12.17) справедливо, когда можно считать, что пар жидкости явлю идеальным газом вплоть до состояния насыщения. При этом:
, , (12.18)
где - газовая постоянная пара.
Значение можно выражать в долях единицы или в процентах
Влагосодержание d влажного воздуха – это отношение массы m водяного пара, содержащегося во влажном воздухе, к массе m сухого воздуха.:
, (12.19)
Влагосодержание d измеряется в кг/кг с.в. или г/кг с.в. .
Величина d определяет массу пара, содержащегося в 1 кг сухого воздуха или в (1+d) кг влажного воздуха. Величина влагосодержания d определяется след. образом:
определяя и из уравнения состояния и подставляя их значения в уравнение (12.19), получаем: = , (12.20)
где , - молекулярные массы сухого воздуха и водяного пара. Поскольку =28,96 кг/моль, =18,016 кг/моль, то, подставляя их в (12.20) с учетом (12.15) получаем: , (12.21)
т.е. с увеличением парциального давления пара pп влагосодержание d увеличивается