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绝对湿度、相对湿度、露点


物质发生相变(物态变化),在温度不发生变化时吸收或放出的热量叫作“潜热”。物 质由低能状态转变为高能状态时吸收潜热,反之则放出潜热。例如,液体沸腾时吸收 的潜热一部分用来克服分子间的引力,另一部分用来在膨胀过程中反抗大气压强做 功。熔解热、汽化热、升华热都是潜热。潜热的量值常常用每单位质量的物质或用每 摩尔物质在相变时所吸收或放出的热量来表示。 在一级相变中,吸收或释放热量,伴随

体积的变化,但系统的温度不变。所吸收 或放出的热量称为“相变潜热”。相变潜热与发生相变的温度有关,单位质量的某种物 质,在一定温度下的相变潜热是一定值。若用 U1 和 U2 分别表示 1 相和 2 相单位质 量的内能,用 V1 和 V2 分别表示 1 相和 2 相单位质量的体积,于是单位质量的物质 由 1 相转变为 2 相时所吸收的相变潜热可用下式表示 l=(U2-U1)+P(V2-V1)=h2-h1 式中 P 是作用于系统的外部压强,h1 和 h2 分别为 1 相和 2 相单位质量的焓。上 式相变潜热公式表明,相变潜热 l 包括内潜热(U2-U1)和外潜热〔P(V2-V1)两部 分 物体在加热或冷却过程中,温度升高或降低而不改变其原有相态所需吸收或放出 的热量,称为“显热”。它能使人们有明显的冷热变化感觉,通常可用温度计测量出来。 (如将水从 20℃的升高到 80℃所吸收到的热量,就叫显热。 )
水的汽化热为 40.8 千焦/摩尔,相当于 2260 千焦/千克 水蒸气的摩尔质量 18.02 克/摩 100 摄氏度水蒸气的平均比定压热容 1.873 千焦/(千克·K)

绝对湿度、相对湿度、露点、绝热饱和温度 绝对湿度 (1)定义或解释 ①空气里所含水汽的压强,叫做空气的绝对湿度。 ②单位体积空气中所含水蒸汽的质量,叫做空气的绝对湿度。 (2)单位 绝对湿度的单位习惯用毫米水银柱高来表示。 也常用 l 立方米空气中所含水蒸汽 的克数来表示。 (3)说明 ①空气的干湿程度和单位体积的空气里所含水蒸汽的多少有关,在一定温度下, 一定体积的空气中,水汽密度愈大,汽压也愈大,密度愈小,汽压也愈小。所以 通常是用空气里水蒸汽的压强来表示湿度的。 ②湿度是表示空气的干湿程度的 物理量。空气的湿度有多种表示方式,如绝对湿度,相对湿度、露点等。 相对湿度 (1)定义或解释 ①空气中实际所含水蒸汽密度和同温度下饱和水蒸汽密度的百分比值, 叫做空气 的相对湿度。 ②在某一温度时,空气的绝对湿度,跟在同一温度下的饱和水汽压的百分比值, 叫做当时空气的相对湿度。

(2)说明 ①实际上碰到许多跟湿度有关的现象并不跟绝对湿度直接有关, 而是跟水汽离饱 和状态的程度有直接关系, 因此提出了一个能表示空气中的水汽离开饱和程度的 新概念——相对湿度。也是空气湿度的一种表示方式。 ②由于在温度相同时,蒸汽的密度和蒸汽压强成正比,所以相对湿度通常就是实 际水蒸汽压强和同温度下饱和水蒸汽压强的百分比值。 露点 (1)定义或解释 ①使空气里原来所含的未饱和水蒸汽变成饱和时的温度,叫做露点。 ②空气的相对湿度变成 100%时,也就是实际水蒸汽压强等于饱和水蒸汽压强时 的温度,叫做露点。 (2)单位 习惯上,常用摄氏温度表示。 (3)说明 ①人们常常通过测定露点,来确定空气的绝对湿度和相对湿度,所以露点也是空 气湿度的一种表示方式。例如,当测得了在某一气压下空气的温度是 20℃,露 点是 12℃那么,就可从表中查得 20℃时的饱和蒸汽压为 17.54mmHg,12℃时的 饱和蒸汽压为 lO.52mmHg。则此时:空气的绝对湿度 p=10.52mmHg, 空气的相对湿度.B=(10.52/17.54)×100%=60%。 采用这种方法来确定空气的湿度,有着重大的实用价值。但这里很关键的一点, 要求学生学会露点的测定方法。 ②露点的测定,在农业上意义很大。由于空气的湿度下降到露点时,空气中的水 蒸汽就凝结成露。如果露点在 O℃以下,那末气温下降到露点时,水蒸汽就会直 接凝结成霜。知道了露点,可以预报是否发生霜冻,使农作物免受损害。 ⑨气温和露点的差值愈小,表示空气愈接近饱和。气温和露点接近,也就是此时 的相对湿度百分比值大,人们感觉气候潮湿;气温和露点差值大,即此时的相对 湿度百分比值小,人们感觉气候干燥。人体感到适中的相对湿度是 60~70%。 ④严格地说,露点时的饱和汽压和空气当时的水汽压强是不相等的。 由于未饱和汽的压强随温度的变化是遵循下列规律 Pt=P0(1+t/273)。

绝热饱和温度 空气的一个状态参数,绝热增湿过程中空气降温的极限。当流动空气同循 环水绝热接触时,只要空气的相对湿度小于 100%,水就会不断汽化。汽化需要 吸收热量,使水温下降。空气通过对流传热将热量传给循环水,所以气体温度也 会下降。当水经充分循环后,水温将维持恒定,由于它与空气充分接触,空气中 水汽达到饱和,水和空气的温度也相同,空气与水之间在热量传递和质量传递两 方面均达平衡。此平衡系统的温度,称为绝热饱和温度。 若取此温度为计算焓的基准温度,空气的焓在上述平衡中保持不变,由空气传给

水的热量仍由水汽带回。 绝热饱和温度的高低取决于空气的温度 (常称干球温度) 和湿度。当相对湿度等于 100%时,绝热饱和温度就等于干球温度。相对湿度愈 小,绝热饱和温度比干球温度降低得愈多。 对于空气和水系统,在数值上湿球温度与绝热饱和温度几乎相等,但两者的物理 意义截然不同。湿球温度是少量水同大量流动空气接触,使水达到热量平衡时的 温度,但此时水分仍在汽化;空气达到绝热饱和温度时,则水与空气之间在传热 和传质两方面均达到了平衡。对于其他系统,如空气和有机液体,这两个温度并 不相等。


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