Раздел недели: Скоропись физического, математического, химического и, в целом, научного текста, математические обозначения. Математический, Физический алфавит, Научный алфавит. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Поиск на сайте DPVA Поставщики оборудования Полезные ссылки О проекте Обратная связь Ответы на вопросы. Оглавление Таблицы DPVA.ru – Инженерный Справочник | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация/ / Рабочие среды/ / Воздух. Поделиться:
 Введите свой запрос: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Коды баннеров проекта DPVA.ru Консультации и техническая | Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Атмосфера (хладагент R729) / / Температура, плотность, теплоемкость cp, cv, показатель адиабаты, теплопроводность, вязкость, число Прандтля, коэффициент диффузии для сухого воздуха при атм. давлении в диапазоне 175 /1900 °K.
0023
569
7235
0295
5883
509
8338
1502
3069
054
9241
2370Удельная теплоемкость вещества — формулы, определение, обозначение
Покажем, как применять знание физики в жизни
Начать учиться
Возьмите в руки металлическое украшение с любым камнем.
Камушек будет греться достаточно долго, в то время, как металл у этого же украшения нагреется значительно быстрее. У этих материалов разная теплоемкость — давайте разбираться, что это значит.
Нагревание и охлаждение
Эти два процесса знакомы каждому. Вот нам захотелось чайку, и мы ставим чайник, чтобы нагреть воду. Или ставим газировку в холодильник, чтобы охладить.
Логично предположить, что нагревание — это увеличение температуры, а охлаждение — ее уменьшение. Все, процесс понятен, едем дальше.
Но не тут-то было: температура меняется не «с потолка». Все завязано на таком понятии, как количество теплоты. При нагревании тело получает количество теплоты, а при нагревании — отдает.
Количество теплоты — энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче.
Виу-виу-виу! Внимание!
Обнаружено новое непонятное слово — теплопередача.
Минуточку, давайте закончим с количеством теплоты.
В процессах нагревания и охлаждения формулы для количества теплоты выглядят так:
Нагревание Q = cm(tконечная – tначальная) Охлаждение Q = cm(tначальная – tконечная) Q — количество теплоты [Дж] c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C] m — масса [кг] tконечная — конечная температура [˚C] tначальная — начальная температура [˚C] |
В этих формулах фигурирует и изменение температуры, о котором мы сказали выше, и удельная теплоемкость, речь о которой пойдет дальше.
А вот теперь поговорим о видах теплопередачи.
Практикующий детский психолог Екатерина Мурашова
Бесплатный курс для современных мам и пап от Екатерины Мурашовой. Запишитесь и участвуйте в розыгрыше 8 уроков
Виды теплопередачи
Теплопередача — процесс передачи теплоты (обмена энергией).
Здесь все совсем несложно, видов всего три: теплопроводность, конвекция и излучение.
Теплопроводность
Тот вид теплопередачи, который можно охарактеризовать, как способность тел проводить энергию от более нагретого тела к менее нагретому.
Речь о том, чтобы передать тепло с помощью соприкосновения. Признавайтесь, грелись же когда-нибудь возле батареи. Если вы сидели к ней вплотную, то согрелись вы благодаря теплопроводности. Обниматься с котиком, у которого горячее пузо, тоже эффективно.
Порой мы немного перебарщиваем с возможностями этого эффекта, когда на пляже ложимся на горячий песок. Эффект есть, только не очень приятный. Ну а ледяная грелка на лбу дает обратный эффект — ваш лоб отдает тепло грелке.
Конвекция
Когда мы говорили о теплопроводности, мы приводили в пример батарею. Теплопроводность — это когда мы получаем тепло, прикоснувшись к батарее. Но все вещи в комнате к батарее не прикасаются, а комната греется. Здесь вступает конвекция.
Дело в том, что холодный воздух тяжелее горячего (холодный просто плотнее). Когда батарея нагревает некий объем воздуха, он тут же поднимается наверх, проходит вдоль потолка, успевает остыть и спуститься обратно вниз — к батарее, где снова нагревается. Таким образом, вся комната равномерно прогревается, потому что все более горячие потоки сменяют все менее холодные.
Излучение
Пляж мы уже упоминали, но речь шла только о горячем песочке.
А вот тепло от солнышка — это излучение. В этом случае тепло передается через волны.
Если мы греемся у камина, то получаем тепло конвекцией или излучением?🤔
Обоими способами. То тепло, которое мы ощущаем непосредственно от камина (когда лицу горячо, если вы расположились слишком близко к камину) — это излучение. А вот прогревание комнаты в целом — это конвекция.
Удельная теплоемкость: понятие и формула для расчета
Формулы количества теплоты для нагревания и охлаждения мы уже разбирали, но давайте еще раз:
Нагревание Q = cm(tконечная – tначальная) Охлаждение Q = cm(tначальная – tконечная) Q — количество теплоты [Дж] c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C] m — масса [кг] tконечная — конечная температура [˚C] tначальная — начальная температура [˚C] |
В этих формулах фигурирует такая величина, как удельная теплоемкость.
По сути своей — это способность материала получать или отдавать тепло.
С точки зрения математики удельная теплоемкость вещества — это количество теплоты, которое надо к нему подвести, чтобы изменить температуру 1 кг вещества на 1 градус Цельсия:
Удельная теплоемкость вещества c= Q/m(tконечная – tначальная) Q — количество теплоты [Дж] c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C] m — масса [кг] tконечная — конечная температура [˚C] tначальная — начальная температура [˚C] |
Также ее можно рассчитать через теплоемкость вещества:
Удельная теплоемкость вещества c= C/m c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C] C — теплоемкость вещества [Дж/˚C] m — масса [кг] |
Величины теплоемкость и удельная теплоемкость означают практически одно и то же.
Отличие в том, что теплоемкость — это способность всего вещества к передаче тепла. То есть формулу количества теплоты для нагревания тела можно записать в таком виде:
Количество теплоты, необходимое для нагревания тела Q = C(tконечная – tначальная) Q — количество теплоты [Дж] c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C] m — масса [кг] tконечная — конечная температура [˚C] tначальная — начальная температура [˚C] |
Онлайн-курсы физики в Skysmart не менее увлекательны, чем наши статьи!
Таблица удельных теплоемкостей
Удельная теплоемкость — табличная величина.
Часто ее указывают в условии задачи, но при отсутствии в условии — можно и нужно воспользоваться таблицей. Ниже приведена таблица удельных теплоемкостей для некоторых (многих) веществ.
Газы | C, Дж/(кг·К) |
Азот N2 | 1051 |
Аммиак Nh4 | 2244 |
Аргон Ar | 523 |
Ацетилен C2h3 | 1683 |
Водород h3 | 14270 |
Воздух | 1005 |
Гелий He | 5296 |
Кислород O2 | 913 |
Криптон Kr | 251 |
Ксенон Xe | 159 |
Метан Ch5 | 2483 |
Неон Ne | 1038 |
Оксид азота N2O | 913 |
Оксид азота NO | 976 |
Оксид серы SO2 | 625 |
Оксид углерода CO | 1043 |
Пропан C3H8 | 1863 |
Сероводород h3S | 1026 |
Углекислый газ CO2 | 837 |
Хлор Cl | 520 |
Этан C2H6 | 1729 |
Этилен C2h5 | 1528 |
Металлы и сплавы | C, Дж/(кг·К) |
Алюминий Al | 897 |
Бронза алюминиевая | 420 |
Бронза оловянистая | 380 |
Вольфрам W | 134 |
Дюралюминий | 880 |
Железо Fe | 452 |
Золото Au | 129 |
Константан | 410 |
Латунь | 378 |
Манганин | 420 |
Медь Cu | 383 |
Никель Ni | 443 |
Нихром | 460 |
Олово Sn | 228 |
Платина Pt | 133 |
Ртуть Hg | 139 |
Свинец Pb | 128 |
Серебро Ag | 235 |
Сталь стержневая арматурная | 482 |
Сталь углеродистая | 468 |
Сталь хромистая | 460 |
Титан Ti | 520 |
Уран U | 116 |
Цинк Zn | 385 |
Чугун белый | 540 |
Чугун серый | 470 |
Жидкости | Cp, Дж/(кг·К) |
Азотная кислота (100%-ная) Nh4 | 1720 |
Бензин | 2090 |
Вода | 4182 |
Вода морская | 3936 |
Водный раствор хлорида натрия (25%-ный) | 3300 |
Глицерин | 2430 |
Керосин | 2085…2220 |
Масло подсолнечное рафинированное | 1775 |
Молоко | 3906 |
Нефть | 2100 |
Парафин жидкий (при 50С) | 3000 |
Серная кислота (100%-ная) h3SO4 | 1380 |
Скипидар | 1800 |
Спирт метиловый (метанол) | 2470 |
Спирт этиловый (этанол) | 2470 |
Топливо дизельное (солярка) | 2010 |
Задача
Какое твердое вещество массой 2 кг можно нагреть на 10 ˚C, сообщив ему количество теплоты, равное 7560 Дж?
Решение:
Используем формулу для нахождения удельной теплоемкости вещества:
c= Q/m(tконечная – tначальная)
Подставим значения из условия задачи:
c= 7560/2*10 = 7560/20 = 378 Дж/кг*˚C
Смотрим в таблицу удельных теплоемкостей для металлов и находим нужное значение.
Металлы и сплавы | C, Дж/(кг·К) |
Алюминий Al | 897 |
Бронза алюминиевая | 420 |
Бронза оловянистая | 380 |
Вольфрам W | 134 |
Дюралюминий | 880 |
Железо Fe | 452 |
Золото Au | 129 |
Константан | 410 |
Латунь | 378 |
Манганин | 420 |
Медь Cu | 383 |
Никель Ni | 443 |
Нихром | 460 |
Олово Sn | 228 |
Платина Pt | 133 |
Ртуть Hg | 139 |
Свинец Pb | 128 |
Серебро Ag | 235 |
Сталь стержневая арматурная | 482 |
Сталь углеродистая | 468 |
Сталь хромистая | 460 |
Титан Ti | 520 |
Уран U | 116 |
Цинк Zn | 385 |
Чугун белый | 540 |
Чугун серый | 470 |
Ответ: латунь
Карина Хачатурян
К предыдущей статье
166.
4K
Закон Ома
К следующей статье
Испарение
Получите индивидуальный план обучения физике на бесплатном вводном уроке
На вводном уроке с методистом
Выявим пробелы в знаниях и дадим советы по обучению
Расскажем, как проходят занятия
Подберём курс
Вязкость воздуха, динамика и кинематического
Связанные ресурсы: Физика
Вязкость воздуха, динамического и кинематического
Инженерная инженерия
Термодинамика
Инженерная физика
Вязвимость воздуха, динамика и Kinematic ВИСКАЗИ Вязкость воздуха в основном зависит от температуры. Кинематическая вязкость воздуха при 15 °C составляет 1,48 × 10 -5 м 2 /с или 14,8 сСт. При 25 °C вязкость составляет 18,6 мкПа·с, а кинематическая вязкость — 15,7 сСт. Свойства воздуха при давлении 1 атм Темп Плотность Удельная теплоемкость Тепловой Тепловой Динамический Кинематика Прандтль – 150 2,866 983 0,01171 4,158 x 10 -6 8,636x 10 -6 3,013 x 10 -6 0,7246 – 100 2,038 966 0,01582 8. 1,189 x 10 -5 5,837 х 10 -6 0,7263 – 50 1,582 999 0,01979 1,252 x 10 -5 1,474 x 10 -5 9,319 x 10 -6 0,7440 – 40 1,514 1002 0,02057 1,356 x 10 -5 1,527 х 10 -5 1,008 x 10 -5 0,7436 – 30 1,451 1004 0,02134 1,465 х 10 -5 1,579 x 10 -5 1,087 x 10 -5 0,7425 – 20 1,394 1005 0,02211 1,578 x 10 -5 1,630 x 10 -5 1,169 x 10 -5 0,7408 – 10 1,341 1006 0,02288 1,696 x 10 -5 1,680 x 10 -5 1,252 x 10 -5 0,7387 1,292 1006 0,02364 1,818 x 10 -5 1,729 x 10 -5 1,338 x 10 -5 0,7362 5 1,269 1006 0,02401 1,880 x 10 -5 1,754 x 10 -5 1,382 x 10 -5 0,7350 10 1,246 1006 0,02439 1,944 x 10 -5 1,778 x 10 -5 1,426 x 10 -5 0,7336 15 1,225 1007 0,02476 2,009 x 10 -5 1,802 x 10 -5 1,470 x 10 -5 0,7323 20 1. 1007 0,02514 2,074 x 10 -5 1,825 x 10 -5 1,516 x 10 -5 0,7309 25 1,184 1007 0,02551 2,141 x 10 -5 1,849 x 10 -5 1,562 х 10 -5 0,7296 30 1,164 1007 0,02588 2,208 x 10 -5 1,872 x 10 -5 1,608 x 10 -5 0,7282 35 1,145 1007 0,02625 2,277 x 10 -5 1,895 х 10 -5 1,655 x 10 -5 0,7268 40 1,127 1007 0,02662 2,346 x 10 -5 1,918 x 10 -5 1,702 x 10 -5 0,7255 45 1. 1007 0,02699 2,416 x 10 -5 1,941 x 10 -5 1,750 x 10 -5 0,7241 50 1,092 1007 0,02735 2,487 x 10 -5 1,963 x 10 -5 1,798 x 10 -5 0,7228 60 1,059 1007 0,02808 2,632 x 10 -5 2,008 x 10 -5 1,896 x 10 -5 0,7202 70 1,028 1007 0,02881 2,780 x 10 -5 2,052 x 10 -5 1,995 x 10 -5 0,7177 80 0,9994 1008 0,02953 2,931 x 10 -5 2,096 x 10 -5 2,097 x 10 -5 0,7154 90 0,9718 1008 0,03024 3,086 x 10 -5 2,139 x 10 -5 2,201 x 10 -5 0,7132 100 0,9458 1009 0,03095 3,243 x 10 -5 2,181 x 10 -5 2,306 x 10 -5 0,7111 120 0,8977 1011 0,03235 3,565 x 10 -5 2,264 x 10 -5 2,522 х 10 -5 0,7073 140 0,8542 1013 0,03374 3,898 x 10 -5 2,345 x 10 -5 2,745 x 10 -5 0,7041 160 0,8148 1016 0,03511 4,241 x 10 -5 2,420 х 10 -5 2,975 x 10 -5 0,7014 180 0,7788 1019 0,03646 4,593 х 10 -5 2,504 x 10 -5 3,212 x 10 -5 0,6992 200 0,7459 1023 0,03779 4,954 x 10 -5 2,577 x 10 -5 3,455 x 10 -5 0,6974 250 0,6746 1033 0,04104 5,890 x 10 -5 2,760 x 10 -5 4,091 x 10 -5 0,6946 300 0,6158 1044 0,04418 6,871 x 10 -5 2,934 x 10 -5 4,765 x 10 -5 0,6935 350 0,5664 1056 0,04721 7,892 x 10 -5 3,101 x 10 -5 5,475 x 10 -5 0,6937 400 0,5243 1069 0,05015 8,951 x 10 -5 3,261 x 10 -5 6,219 x 10 -5 0,6948 450 0,4880 1081 0,05298 1,004 x 10 -4 3,415 х 10 -5 6,997 x 10 -5 0,6965 500 0,4565 1093 0,05572 1,117 x 10 -4 3,563 x 10 -5 7,806 х 10 -5 0,6986 600 0,4042 1115 0,06093 1,352 x 10 -4 3,846 x 10 -5 9,515 x 10 -5 0,7037 700 0,3627 1135 0,06581 1,598 x 10 -4 4,111 х 10 -5 1,133 x 10 -4 0,7092 800 0,3289 1153 0,07037 1,855 х 10 -4 4,362 x 10 -5 1,326 x 10 -4 0,7149 900 0,3008 1169 0,07465 2,122 x 10 -4 4. 1,529 x 10 -4 0,7206 1000 0,2772 1184 0,07868 2,398 x 10 -4 4,826 x 10 -5 1,741 x 10 -4 0,7260 1500 0,1990 1234 0,09599 3,908 x 10 -4 5,817 x 10 -5 2,922 x 10 -4 0,7478 2000 0,1553 1264 0,11113 5,664 x 10 -4 6,630 x 10 -5 4,270 x 10 -4 0,7539 Поиск продукта Контакт Узнать › Технологии HVAC | Основы Свойства влажного воздуха Пизхрометрические процессы Писхрометрические расчеты Психрометрия – это изучение свойств и процессов сухого воздуха и водяного пара. азот 78,0600% воздух с миклерией из NOINEGEN. Сухой воздух ведет себя как идеальный газ в соответствии с классическим законом идеального газа: pV=NRT Где: P= давление V = объем N = количество газа R = постоянная идеального газа T = температура Добавление водяного пара в воздух оказывает огромное влияние, хотя количество водяного пара (по массе) очень мало. Например, воздух при температуре 75°F и относительной влажности 50% содержит 0,923% водяного пара по массе. Такая большая разница заключается в том, что водяной пар может изменять состояние (конденсироваться из газа в жидкость) при типичных условиях в помещении, а скрытая энергия для изменения состояния значительна. Подробнее Влажность — один из 5 ключевых параметров, определяющих комфорт пассажиров. Влажность также является свойством, которое можно рассчитать с помощью психрометрии и которое обсуждается здесь. В документе Swegon Humidity Research рассматривается роль влажности в антропогенной среде. Подробнее Психрометрическая диаграмма для уровня моря [получить более новую версию диаграммы]
При 15 °C вязкость воздуха составляет 1,81 × 10 -5 кг/(м·с), 18,1 мкПа·с или 1,81 × 10 -5 Па·с.
Т, °С
Воздух
ρ, кг/м 3
воздуха
c ρ , Дж/кг-К
Проводимость
Воздух
к, Вт/м-К
Коэффициент диффузии воздуха
α, м 2 /с
Вязкость воздуха
µ, кг/м-с
Вязкость Воздух
v , м 2 /с
Номер Эйр
Пр
036x 10 -6 
204
109
600 x 10 -5 Психрометрия – Swegon Северная Америка
Основы
Психрометрия показывает, какие изменения необходимо внести в воздух, чтобы сделать его комфортным для пассажиров, и сколько работы (энергии) потребуется для внесения изменений. Это основа всех систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC).
кислород 20,9500%
Ксенон 0,0009%
Диоксид углерода 0,0380%
Криптон 0,0100%
Гелий 0,0005%
Гидроген 0,0001%
NEON 0,0018%
Влажность
Свойства влажного воздуха
Температура по сухому термометру (db) прогноз погоды. Это ключевой параметр теплового комфорта. Температура измеряется в ° F (° C). Он показывает, насколько быстро движутся молекулы воздуха и водяного пара. Добавление явного тепла к воздуху повысит температуру по сухому термометру, а удаление явного тепла понизит температуру по сухому термометру.
На психрометрической диаграмме температуры по сухому термометру показаны вертикальными линиями. Движение вправо на графике показывает увеличение температуры по сухому термометру, а перемещение влево показывает снижение температуры по сухому термометру.
Относительная влажность (RH)
Относительная влажность (RH) — еще одно общее свойство воздуха, указанное в сводке погоды, а также ключевой параметр теплового комфорта. Это отношение количества водяного пара в воздухе к тому, сколько водяного пара воздух может удерживать при данной температуре по сухому термометру. Дается в процентах. Чтобы получить свойства воздуха 75 ° F и 50% относительной влажности, это означает, что воздух имеет температуру 75 ° F по сухому термометру и содержит 50% всего воздуха с водяным паром, который он может удерживать при 75 ° F.
Теплый воздух может содержать гораздо больше водяного пара, чем холодный. Например, воздух при температуре 95°F и относительной влажности 50% содержит в два раза больше водяного пара, чем воздух при температуре 75°F и относительной влажности 50% по массе.
На психрометрической диаграмме линии правой руки показаны изогнутыми линиями. Перемещение вправо по диаграмме показывает уменьшение относительной влажности, а перемещение влево показывает увеличение относительной влажности, при этом изогнутая линия на левом краю диаграммы представляет 100% относительной влажности или насыщенный воздух (воздух больше не может удерживать влагу).
Коэффициент влажности (HR)
Коэффициент влажности (HR) — это отношение массы водяного пара к массе сухого воздуха и выражается в единицах массы воды/фунтов сухого воздуха или в фунтах воды/фунтах сухого воздуха (кг воды/кг сухого воздуха). Обратите внимание, что граны — это единица массы, и в фунте содержится 7000 гранов. Отношение влажности показывает, сколько молекул воды относится к количеству молекул воздуха. Изменение температуры воздуха не повлияет на соотношение влажности.
Воздух при температуре 75°F и относительной влажности 50% содержит 64,6 г воды на фунт сухого воздуха. Если этот воздух охладить до 55,5°F, коэффициент влажности по-прежнему будет составлять 64,6 г/фунт (в нем такое же количество молекул воды, как и до охлаждения), но относительная влажность поднялась до 98,6% – это почти насыщение.
На психрометрической диаграмме линии отношения влажности расположены горизонтально. Движение вверх по диаграмме показывает увеличение коэффициента влажности, а перемещение вниз показывает уменьшение коэффициента влажности.
Точка росы (DP)
Точка росы — еще одно свойство, тесно связанное с погодой. Она выражается в виде температуры в °F (°C). Это самая низкая температура воздуха для определенного количества водяного пара, прежде чем произойдет конденсация.
Точка росы для воздуха с температурой 75°F и содержанием 64,6 г воды на фунт воздуха составляет 55,2°F. Если этот воздух охладить с 75°F до 55,2°F, он будет на 100% насыщен и будет иметь 100% относительную влажность. Для дальнейшего охлаждения воздуха потребуется некоторое количество водяного пара для конденсации, что, в свою очередь, означает, что воздух должен отдавать скрытую теплоту испарения для воды, которая составляет 1065 БТЕ/фунт воды (2256 кДж/кг).
В зависимости от погодных условий воздух, нагретый в течение дня, обогащается водяным паром. Когда воздух ночью охлаждается, он может достичь температуры точки росы. По мере того, как температура продолжает падать, вода конденсируется в виде росы на растениях и траве или в виде тумана (мельчайшие капельки воды, плавающие в воздухе – облако на уровне земли).
В системах HVAC охлаждение воздуха ниже его температуры точки росы — это то, как большинство систем осушает воздух. Охлаждающий змеевик охлаждает воздух до тех пор, пока на змеевике не образуется конденсат, который уносится в поддон для конденсата.
Линии точки росы обычно не отображаются на психрометрической диаграмме. Если бы они были добавлены, они были бы горизонтальными, как линии соотношения влажности, но они не расположены равномерно. Движение вверх по диаграмме показывает увеличение точки росы, а движение вниз показывает уменьшение точки росы.
Температура по влажному термометру (wb)
Трудно объяснить, что такое температура по влажному термометру с точки зрения человеческого опыта. Технически это температура водяного пара при адиабатическом насыщении, которая выражается в °F (°C). Его легче оценить, если учесть, как его традиционно измеряли. Колба термометра вставлена в ватный тампон, смоченный водой. Он вращается в течение нескольких секунд.
Когда вода испаряется из хлопка, ее температура понижается до температуры «влажного термометра».
После того, как были измерены температуры по влажному и сухому термометрам, можно было рассчитать остальные свойства воздуха (на самом деле нелегко измерить относительную влажность, относительную влажность, точку росы и т. д. в полевых условиях).
На психрометрической диаграмме линии влажного шарика расположены по диагонали . Движение вверх по диаграмме показывает увеличение температуры по влажному термометру, а движение вниз показывает снижение температуры по влажному термометру.
Энтальпия
Энтальпия представляет собой сумму внутренней энергии (u) + энергии рабочего процесса (P*v) как для водяного пара, так и для сухого воздуха. Измеряется в БТЕ/фунт (кДж/кг)
H = u+P x v
Где
h = энтальпия
U = внутренняя энергия
P = давление
v = удельный объем
Чтобы изменить свойства воздуха, необходимо совершить над ним работу (нагреть его).
, охладить и т.д.). Это изменит его энтальпию. Изменение энтальпии является рабочей нагрузкой на оборудование для отопления и охлаждения HVAC, поэтому, хотя уровень энтальпии не является частью человеческого опыта, он имеет решающее значение для проектирования системы HVAC.
Энтальпия воздуха при температуре 95°F и относительной влажности 50% составляет 42,4 БТЕ/фунт. Если воздух охлаждается до 75°F и относительной влажности 50%, энтальпия падает до 28,1 БТЕ/фунт. Система HVAC должна быть спроектирована так, чтобы удалять 14,3 БТЕ из каждого фунта воздуха, который необходимо охладить.
На психрометрической диаграмме линии энтальпии диагональны, но не точно параллельны линиям влажного термометра. Движение вверх по диаграмме показывает увеличение энтальпии, а движение вниз показывает уменьшение энтальпии.
Удельный объем
Удельный объем – это объем сухого воздуха на единицу массы. Измеряется как фут³/фунт сухого воздуха (м³/кг сухого воздуха). При нагревании воздух расширяется, и его удельный объем увеличивается.
Удельный объем является обратной плотностью.
На психрометрической диаграмме линии удельного объема диагональны, но не параллельны линиям влажного термометра или линиям энтальпии. Движение вверх по диаграмме показывает увеличение удельного веса, а движение вниз показывает уменьшение удельного объема.
Высота над уровнем моря
При изменении атмосферного давления изменяются все свойства воздуха. Увеличение высоты понизит давление воздуха и изменит свойства. Психрометрические диаграммы создаются для определенного барометрического давления. Большинство основано на уровне моря, но обычно используются карты для высоты 5000 футов. Когда используются приложения или программное обеспечение, очень важно отрегулировать высоту в соответствии с местоположением.
Психометрические процессы
Понимание психрометрии позволяет разработчику определить, какие свойства воздуха необходимо изменить, чтобы получить свойства, обеспечивающие приемлемый температурный комфорт.
Психрометрия также позволяет дизайнеру понять, какие процессы необходимо применить к воздуху, чтобы добиться необходимых изменений, таких как нагрев. Охлаждение и т. д. Понимание необходимых процессов является основой проектирования системы HVAC. Ниже показаны общие психрометрические процессы, используемые при проектировании систем HVAC.
Нагрев воздуха
Нагрев воздуха является наиболее распространенным решением для обеспечения теплового комфорта. Змеевики с горячей водой и паром, электрические нагреватели, змеевики с хладагентом теплового насоса, прямое и косвенное газовое отопление — все это распространенные способы добавления тепла к воздуху.
Охлаждающий воздух
youtube.com/embed/XnurevbeK1w?feature=oembed” frameborder=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture” allowfullscreen=””> Охлаждение воздуха обычно осуществляется с помощью змеевиков с охлажденной водой или хладагентом (DX). В большинстве мест охлаждающий воздух образует конденсат, поэтому змеевики размещают над поддоном для сбора конденсата, чтобы собрать воду и направить ее в канализацию.
Осушение (охлаждение с подогревом)
В большинстве процессов осушения используется сочетание охлаждения и последующего нагрева. Воздух проходит через охлаждающее устройство, а затем какое-либо нагревательное устройство. Многие энергетические кодексы требуют, чтобы источник тепла использовал какую-либо форму отходящего тепла, например повторный нагрев горячего газа из системы охлаждения или повторный нагрев воды конденсатора из системы с охлажденной водой.
Также можно осушать воздух с помощью химических процессов, таких как энтальпийные роторы.
Изотермическое увлажнение
Для изотермического увлажнения требуется парогенератор, который кипятит воду перед подачей на воздух. Это энергоемкий процесс, в котором используется электричество, природный газ или пар от котельной.
Адиабатическое увлажнение
В адиабатических увлажнителях используются различные технологии для воздействия жидкой воды на воздушный поток, чтобы вода могла испаряться в нем. Это включает в себя бытовые увлажнители подушечного типа, испарительные среды и специальные форсунки для рассеивания жидкой воды в виде как можно более мелких капель (распыление) для увеличения площади поверхности.
Испарительное охлаждение
В системах прямого испарительного охлаждения вода подается через среду, через которую проходит воздух, и испаряется в воздушный поток. Косвенное испарительное охлаждение использует тот же модуль, но в потоке отработанного воздуха для охлаждения отработанного воздуха. Затем холодный отработанный воздух используется для охлаждения первичного воздуха с помощью устройства рекуперации энергии, такого как ротор. Непрямое испарительное охлаждение менее эффективно, но позволяет избежать воздействия на первичный воздушный поток потенциально грязного источника воды.
Смешивание воздушных потоков
Смешение воздушных потоков обычно осуществляется в смесительной камере вентиляционной установки.
Два потока смешают свои психрометрические свойства.
Sensible Energy Air to Air Recovery
Sensible Energy Air to Air Recovery устройства могут передавать тепло от одного (более горячего) воздушного потока к другому (более холодному) воздушному потоку. Их часто называют «вентиляторами с рекуперацией тепла» или HRV). Чаще всего они используются для предварительной подготовки вентиляционного воздуха. Общие типы включают в себя разумный ротор, пластины, тепловые трубки и петли. В большинстве случаев требуется, чтобы два воздушных потока располагались рядом, но в петле кругового движения воздушные потоки могут быть разделены.
Рекуперация энергии энтальпии
com/embed/6MD-0twq8KM?feature=oembed” frameborder=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture” allowfullscreen=””> Энтальпия или полная энергия воздуха в устройства рекуперации воздуха могут передавать как явную, так и скрытую (влажность) энергию из одного воздушного потока в другой воздушный поток. Их часто называют «вентиляторами с рекуперацией энергии» или ERV. Чаще всего они используются для предварительной подготовки вентиляционного воздуха. Общие типы включают энтальпийный ротор и энтальпийные пластины.
Психометрические расчеты
Психрометрические расчеты можно использовать для расчета работы, которую необходимо совершить над воздухом, чтобы изменить его свойства до желаемого состояния. Энергия воздуха представляет собой сумму явного тепла и скрытого тепла.
QT = QS + QL
Где
QT = Полная энергия/время в БТЕ/ч (кВт)
QS = Явная энергия/время в БТЕ/ч (кВт)
QL = Скрытая энергия/время в БТЕ/ч /ч (кВт)
В большинстве расчетов HVAC используется объемный расход воздуха (т.
е. куб. фут/мин или л/с), а не массовый расход. Когда изменения температуры невелики, допустимо использование объемного, а не массового расхода, поскольку плотность воздуха (0,075 фунта/фут3) меняется незначительно. Однако в холодном климате диапазон температур наружного и комнатного воздуха может составлять 100°F, что соответствует изменению плотности на 20 %. Вентиляционная установка, которая нагревает воздух до 100 ° F, имеет 100 кубических футов в минуту, входящих в устройство, и 120 кубических футов в минуту, выходящих зимой. Летом (когда перепады температур невелики) на входе и выходе из агрегата 100 м3/мин. Требуется коррекция плотности.
То же самое относится и к высоте, где плотность населения в Денвере (высота 500 футов) на 14 % меньше, чем на уровне моря. Опять же, это уравнение должно быть скорректировано по плотности.
Следующие три общих уравнения можно использовать вместе с психрометрическими свойствами для расчета нагрузок на оборудование HVAC для достижения желаемых изменений.
Изучив, как выводятся уравнения, их можно правильно применять.
Явная теплопередача
Явная теплопередача основана на удельной теплоемкости воздуха и водяного пара. Удельная теплоемкость воздуха составляет приблизительно 0,24 БТЕ/фунт°F, а водяного пара — 0,45 БТЕ/фунт°F. Однако в воздухе по массе содержится менее 1 % водяного пара, поэтому в приведенном ниже уравнении удельная теплоемкость игнорируется.
Q S = mc p (T 2 -T 1 )
Q S = ρc p V(T 2 -T 1 )
Q S = 0.075 lb/ft 3 x 60min/h x 0.24 Btu/lb°F x V (T 2 -T 1 )
Q S = 1.08 x cfm x (T 2 – T 1 )
Где
Q S = Скорость передачи явной энергии в БТЕ/ч (кВт)
m = Массовый расход в фунтах/ч (кг/ч)
V = объемный расход воздуха в куб.
футах в минуту (л/с)
ρ = плотность воздуха в фунтах/футах 3 (кг/м 3 )
c p Btu/lb°F (Дж/кг°C)
T 2 -T 1 = Изменение температуры в °F (°C)
Скрытая передача энергии
Скрытая теплопередача основана на скрытой теплоте конденсации водяного пара. Хотя во влажном воздухе по массе содержится всего около 1% водяного пара, энергия, связанная с изменением состояния из жидкого в газообразное или наоборот, значительна. Скрытая теплота испарения (или конденсации) изменяется в зависимости от температуры, но для диапазонов температур HVAC 1065 Bth/lb является хорошим средним значением.
Q L = M A H V (ɯ 2 -ɯ 1 )
Q L = ρ H В В (ɯ 2 -ρ ч В В (ɯ 2 -ρ ч В В (ɯ 2 – 10072 – 10072 10072 10072 10072 10072 10072 10072 10072 10072 10072 10072 10072 10072 10072 1.
10072 1. 10072 1. 10072 1. 1. 1. 10072 V В.
Q L = 0,075 фунт/фут 3 x 60min/H x 1065 BTU/LB x 1/7000 GR/LB x V (ɯ 2 -ɯ 1 )
Q L = = = = ) 0,68 x V x ( Ɯ 2 – Ɯ 1 )
Где
Q L = Скорость передачи скрытой энергии в БТЕ/ч (кВт)
M a = Массовый расход воздуха в фунтах/ч (кг/ч)
V = Объемный расход воздуха в кубических футах в минуту (л/с)
ρ = плотность воздуха в фунтах/футах 3 (кг/м 3 )
h v = скрытая теплота испарения воды в БТЕ/фунт (кДж/кг)
Ɯ 2 Ɯ 1 = Изменение отношения влажности в г/фунт a (кг w /кг a )
Суммарная передача энергии
Полная передача энергии представляет собой сумму передачи явной и скрытой энергии.