1. Powietrze wilgotne - prawo Daltona,

2. Wilgotność właściwa - x,

3. Zawartość wilgoci w powietrzu w stanie nasycenia - x”,

4. Wilgotność względna powietrza - Ф,

5. Entalpia właściwa powietrza wilgotnego - i

1. Powietrze wilgotne - prawo Daltona

Powietrze wilgotne jest mieszaniną gazów o właściwościach podobnych do właściwości gazów doskonałych i dlatego można go traktować z dostateczną dokładnością jako gaz doskonały. Podlega tym samym prawom co wszystkie gazy doskonałe.

Powietrze wilgotne może być :

1. nienasycone - para wodna zawarta w powietrzu jest parą przegrzaną

2. nasycone - para wodna zawarta w powietrzu jest parą suchą nasyconą

3. zamglone - woda występuje w postaci pary wilgotnej

Prawo Daltona

Ciśnienie powietrza wilgotnego p składa się z ciśnienia cząstkowego powietrza suchego p_p
i ciśnienia cząstkowego pary wodnej p_w

p = p_p+ p_w [Pa]

Ciśnienie cząstkowe pary wodnej jest zawsze mniejsze od całkowitego ciśnienia mieszaniny.

2. Wilgotność właściwa - x (zawartość wilgoci)

Jest to podstawowa wielkość charakteryzująca stan powietrza wilgotnego i jest zdefiniowana wzorem :

m_w

x = ---- [kg/kg]

m_p

w którym :

m_w - masa wody [kg]

m_w - masa powietrza suchego [kg]

Wielkość ta oznacza masę wilgoci przypadającą na 1 kg powietrza suchego, a więc zawartą
w (1+x) kg powietrza wilgotnego.

Zależność między zawartością wilgoci i ciśnieniem cząstkowym, można wyrazić
z dokładnością dostateczną do celów technicznych za pomocą wzoru :

p_w

x = 0,622 ----------- [kg/kg]

p-p_w

Przy danym ciśnieniu powietrza wilgotnego p, zawartość wilgoci zależy wyłącznie od ciśnienia cząstkowego pary wodnej p_w

3. Zawartość wilgoci w powietrzu w stanie nasycenia - x”

określa się wg zależności :

p”_w

x” = 0,622 ----------- [kg/kg]

p-p”_w

Zawilżenie powietrza określić można również za pomocą wilgotności bezwzględnej.

Wilgotność bezwzględna - jest to masa wilgoci zawartej w 1m³ powietrza wilgotnego. Wilgotność bezwzględną oznacza się przez ρ_w i oblicza wg wzoru :

m_w

ρ_w = ------- [kg/m³]

V

w którym :

m_w - masa wilgoci zawartej w powietrzu [kg]

V - objętość wilgotnego powietrza [m³]

Z równania tego wynika, że wilgotność bezwzględna powietrza suchego równa jest zero. Jeśli, przy stałej temperaturze, masa wody w powietrzu zwiększa się, to wzrasta również wilgotność bezwzględna powietrza. Dzieje się tak, aż do uzyskania maksymalnej wartości ρ”_w, zwanej wilgotnością nasycenia (wówczas ρ_w = ρ”_w)

4. Wilgotność względna powietrza - φ

Jest to stosunek wilgotności bezwzględnej ρ_w do wilgotności nasycenia ρ”_{w ,} w warunkach tej samej temperatury

ρ_w

φ = ------ (1)

ρ”_w

lub

ρ_w

φ = ------ 100% [%]

ρ”_w

Stosując równanie gazu doskonałego, zależność (1) można przekształcić do postaci stosowanej w praktyce do wyznaczania wilgotności względnej powietrza :

p_w

φ = ------

p”_w

5. Entalpia właściwa powietrza wilgotnego - i

Entalpia - jest to wielkość charakteryzująca stan fizyczny powietrza wilgotnego
i definiowana jest jako jego pojemność cieplna

Entalpię właściwą powietrza wilgotnego odnosi się do 1 kg powietrza suchego, czyli do
(1+x) kg powietrza wilgotnego.

Entalpia właściwa powietrza wilgotnego o wilgotności właściwej x i temperaturze t jest równa:

i = i_p + x ^. i_w [kJ/kg]

Po rozwinięciu składników tego równania, można zapisać, że :

i = c_pp ^. t + x(r_o + c_pw ^. t) [kJ/kg]

gdzie :

i_p - entalpia powietrza suchego [kJ/kg]

i_w - entalpia pary wodnej [kJ/kg]

c_pp = 1 kJ/(kg^.K) - średnia wartość ciepła właściwego powietrza przy stałym ciśnieniu
w zakresie temperatury 0÷t°C

t - temperatura wilgotnego powietrza [°C]

x - zawartość wilgoci - wilgotność właściwa [kJ/kg]

r_o - 2500kJ/kg - ciepło parowania wody w temperaturze 0°C i ciśnieniu 0,1 MPa

c_pw = 1,96 kJ/( kg^.K) - średnie ciepło właściwe pary wodnej w przedziale temperatury 0÷t°C

Po podstawieniu wartości liczbowych, wzór na entalpię właściwą przyjmuje postać :

i = t + x(2500 + 1,96 t) [kJ/kg]

---