题目
已知湿空气总压为101.3kPa,温度为30℃,空气的相对湿度为60%,已查出30℃时水的饱和蒸气压为4.25kPa,则空气的湿度为 kg水/kg干空气。
已知湿空气总压为101.3kPa,温度为30℃,空气的相对湿度为60%,已查出30℃时水的饱和蒸气压为4.25kPa,则空气的湿度为 kg水/kg干空气。
题目解答
答案
0.016
解析
本题主要考察湿空气湿度的计算,关键是利用相对湿度和饱和蒸气压的关系求出空气的水汽分压,再通过湿度公式计算。
步骤1:明确关键公式
湿空气的湿度($H$)定义为单位质量干空气中所含水蒸气的质量,公式为:
$H = 0.622 \cdot \frac{p_v}{P - p_v}$
其中:
- $p_v$:水蒸气分压(kPa)
- $P$:总压(kPa,本题为101.3kPa)
- 0.622:水的摩尔质量(18)与干空气平均摩尔质量(29)的比值($\frac{18}{29} \approx 0.6207$,近似取0.622)
步骤2:计算水蒸气分压$p_v$
相对湿度($\phi$)定义为:
$\phi = \frac{p_v}{p_s} \times 100\%$
已知$\phi = 60\%$,$p_s = 4.25$ kPa(30℃时水的饱和蒸气压),则:
$p_v = \phi \cdot p_s = 0.6 \times 4.25 = 2.55 \, \text{kPa}$
步骤3:代入湿度公式计算
将$p_v = 2.55$ kPa、$P = 101.3$ kPa代入湿度公式:
$H = 0.622 \cdot \frac{2.55}{101.3 - 2.55}$
分母:$101.3 - 2.55 = 98.75$
分子:$0.622 \times 2.55 \approx 1.5当前当前预算为0则直接开始回答问题$
$H \approx 0.016 \, \text{kg水/kg干空气}$