Opracował: dr inż. Jerzy Kuś

Teoria maszyn cieplnych

01. Gazy wilgotne

– pytania

Powietrze atmosferyczne i suche: wilgotność właściwa i względna
1. Czy jest możliwe uzyskanie powietrza nasyconego z powietrza nienasyconego bez

dodania wilgoci? Uzasadnij.

2. Czy wilgotność względna powietrza nasyconego musi mieć wartość 100%?
3. Wilgotne powietrze przechodzi przez sekcję chłodzenia, gdzie jest ochładzane i

osuszane. Jak zmienia się podczas tego procesu (a) z wilgotnością właściwą i (b)
wilgotność względna?

4. Jak jest różnica pomiędzy powietrzem suchym, a powietrzem atmosferycznym?
5. Czy para wodna znajdująca się w powietrzu może być traktowana jak gaz

doskonały?

6. Co to jest ciśnienie pary (zawartej w gazie)?
7. Jak wygląda porównanie entalpii pary wodnej przy 20

°C i 2kPa z entalpią pary

wodnej przy 20

°C i 0,5kPa?

8. Jak jest różnica pomiędzy wilgotnością właściwą i wilgotnością względną?
9. Jak, podczas ogrzewania, w dobrze uszczelnionym pokoju zmienia się (a) wilgo-

tność właściwa i (b) wilgotność względna powietrza?

10. Jak, podczas chłodzenia, w dobrze uszczelnionym pokoju zmienia się (a) wilgot-

ność właściwa i (b) wilgotność względna powietrza?

11. Rozważmy zbiornik, który zawiera wilgotne powietrze przy 3atm i którego ściany

przepuszczają parę wodną. Otaczające zbiornik powietrze przy 1atm także zawiera
taką samą ilość wilgoci. Czy jest możliwe przepływanie pary wodnej z otoczenia
do zbiornika? Uzasadnij.

12. Dlaczego na przewody, którymi przepływa ochłodzona woda (woda lodowa)

nakładamy izolacje paroszczelne?

13. Wyjaśnij jak określamy ciśnienie pary w powietrzu otoczenia, gdy podane są

temperatura, ciśnienie całkowite i wilgotność względna?

Punkt rosy, adiabatyczne nasycanie i temperatura mokrego termometru
14. Co to jest temperatura punktu rosy?
15. Ania i Basia noszą okulary. W chłodny zimowy dzień, Ania weszła z zimnego oto-

czenia do ciepłego domu, podczas, gdy Basia opuściła dom i wyszła na zewnątrz.
Czyje okularu, najprawdopodobniej, pokryją się mgłą? Wyjaśnij.

16. W lecie, zewnętrzna powierzchnia szklanki napełnionej wodą z lodem często „poci

się”. Jak możesz wyjaśnić to pocenie?

17. W niektórych strefach klimatycznych, zdrapywanie lodu z zewnętrznej powierz-

chni przedniej szyby samochodowej, w zimowe poranki, jest powszechnym i nie-
zbyt lubianym obowiązkiem. Wyjaśnij jak, podczas niektórych nocy, lód tworzy
się na przedniej szybie samochodu nawet wtedy, gdy nie pada deszcz ani śnieg?

18. Kiedy temperatury suchego termometru i punktu rosy są identyczne?
19. Kiedy, dla powietrza atmosferycznego, temperatury adiabatycznego nasycania i

termometru mokrego są równoważne?

Wykres psychrometryczny
20. Jak na wykresie psychrometrycznym przebiegają, względem siebie, linie stałej

entalpii i linie stałej temperatury mokrego termometru?

Opracował: dr inż. Jerzy Kuś

Teoria maszyn cieplnych

2/13

21. Przy jakim stanie na wykresie psychrometrycznym identyczne są temperatury

suchego termometru, mokrego termometru i punktu rosy?

22. Jak na wykresie psychrometrycznym, dla wyszczególnionego stanu, określana jest

temperatura punktu rosy?

23. Czy wartość entalpii określona z wykresu psychrometrycznego przy poziomie mo-

rza może być wykorzystywana przy wyższych wysokościach nad poziomem mo-
rza?

Komfort człowieka i klimatyzacja
24. Co oprócz chłodzenia i ogrzewania może jeszcze realizować nowoczesny system

klimatyzacyjny?

25. Jak ciało człowieka reaguje na (a) ciepłą pogodę, (b) zimną pogodę i (c) wilgotną

pogodę?

26. Co to jest efekt promieniowania? Jak wpływa on na uczucie komfortu człowieka?
27. Jak ruch powietrza w bezpośrednim otoczeniu człowieka wpływa na uczucie kom-

fortu?

28. Rozważmy mecz tenisowy rozgrywany przy chłodnej pogodzie, gdy zarówno

gracze jak i widzowie odziani są w takie same ubrania. Która grupa ludzi będzie
bardziej odczuwała chłód? Dlaczego?

29. Jak myślisz, dlaczego małe dzieci są bardziej podatne na chłód?
30. Co to jest metabolizm? Jaki jest zakres strumienia metabolicznego dla przeciętnego

mężczyzny? Dlaczego interesujemy się strumieniem metabolicznym mieszkańców
budynków, gdy mamy do czynienia z ogrzewaniem i klimatyzacją?

31. Dlaczego strumień metaboliczny dla kobiet, w ogólności, jest niższy od strumienia

metabolicznego dla mężczyzn? Jaki jest wpływ ubierania na temperaturę otoczenia,
przy której czujemy się komfortowo?

32. Co to jest ciepło jawne? Jak na ciepło jawne oddawane do otoczenia wpływa (a)

temperatura skóry, (b) temperatura otoczenia i (c) ruch powietrza?

33. Co to jest ciepło utajone? Jak na ciepło utajone oddawane do otoczenia wpływa (a)

nawilżenie skóry i (b) wilgotność względna otoczenia? Jak strumień odparowania
ze skóry jest powiązany ze strumieniem ciepła utajonego?

Proste ogrzewanie i chłodzenie
34. Jak wilgotność względna i wilgotność właściwa zmieniają się podczas procesu og-

rzewania? Odpowiedz na to samo pytanie dla procesu chłodzenia?

35. Dlaczego procesy chłodzenia i ogrzewania na wykresie psychrometrycznym poka-

zano jako linie poziome?

Ogrzewanie z nawilżaniem
36. Dlaczego ogrzewane powietrze jest czasami nawilżane?

Chłodzenie z osuszaniem
37. Dlaczego w lecie ochłodzone powietrze jest, niekiedy, ponownie ogrzewane przed

wprowadzeniem do pokoju?

Opracował: dr inż. Jerzy Kuś

Teoria maszyn cieplnych

3/13

Chłodzenie przez odparowanie
38. Czy w procesie odparowania występuje przenoszenie ciepła? Opisz proces, w

którym występuje zarówno przenoszenie ciepła jak i przenoszenie masy.

39. Przy jakich warunkach, podczas odparowania wody zawartej w ciele do powietrza,

utajone ciepło parowania będzie równe ciepłu przeniesionemu z powietrza?

40. Co to jest chłodzenie przez odparowanie? Czy będzie ono działać w klimacie

wilgotnym?

Adiabatyczne mieszanie strumieni powietrza
41. Dwa nienasycone strumienie powietrza mieszane są adiabatycznie. Zaobserwowa-

no, że podczas procesu mieszania wykrapla się pewna ilość wilgoci. Przy jakich
warunkach wystąpi taki przypadek?

42. Rozważmy adiabatyczne mieszanie dwóch strumieni powietrza. Czy stan miesza-

niny, na wykresie psychrometrycznym, będzie leżał na prostej łączącej te dwa
stany?

Mokre chłodnie kominowe
43. Jak działa mokra chłodnia kominowa z ciągiem naturalnym?
44. Co to jest staw chłodzący? Jak jego osiągi można porównać do osiągów mokrej

chłodni kominowej?