1. Що таке повітря? Що таке звичайне повітря?
Відповідь: Атмосферу навколо Землі ми звикли називати повітрям.
Повітря під заданим тиском 0,1 МПа, температурою 20°C та відносною вологістю 36% є нормальним повітрям. Нормальне повітря відрізняється від стандартного повітря температурою та містить вологу. Коли в повітрі є водяна пара, після її відділення об'єм повітря зменшується.
2. Яке стандартне визначення стану повітря?
Відповідь: Визначення стандартного стану таке: стан повітря, коли тиск всмоктування повітря становить 0,1 МПа, а температура — 15,6 °C (визначення вітчизняної промисловості — 0 °C), називається стандартним станом повітря.
У стандартному стані щільність повітря становить 1,185 кг/м3 (продуктивність повітряного компресора з вихлопних газів, осушувача, фільтра та іншого обладнання для постобробки позначається витратою повітря у стандартному стані, а одиниця вимірювання записується як Нм3/хв).
3. Що таке насичене повітря та ненасичене повітря?
Відповідь: За певної температури та тиску вміст водяної пари у вологому повітрі (тобто густина водяної пари) має певну межу; коли кількість водяної пари, що міститься за певної температури, досягає максимально можливого вмісту, вологість у цей момент повітря називається насиченим повітрям. Вологе повітря без максимально можливого вмісту водяної пари називається ненасиченим повітрям.
4. За яких умов ненасичене повітря стає насиченим? Що таке «конденсація»?
У момент, коли ненасичене повітря стає насиченим, у вологому повітрі конденсуються рідкі краплі води, що називається «конденсацією». Конденсація є поширеним явищем. Наприклад, влітку вологість повітря дуже висока, і на поверхні водопровідної труби легко утворюються краплі води. Взимку вранці краплі води з'являються на склі вікон мешканців. Це вологе повітря, охолоджене під постійним тиском, щоб досягти точки роси. Результат конденсації через температуру.
5. Що таке атмосферний тиск, абсолютний тиск і манометрічний тиск? Які поширені одиниці вимірювання тиску?
Відповідь: Тиск, що створюється дуже товстим шаром атмосфери, що оточує земну поверхню, на земну поверхню або наземні об'єкти, називається «атмосферним тиском» і позначається символом Ρb; тиск, що безпосередньо діє на поверхню контейнера або об'єкта, називається «абсолютним тиском». Значення тиску починається з абсолютного вакууму і позначається символом Па; тиск, виміряний манометрами, вакуумметрами, U-подібними трубками та іншими приладами, називається «манометричним тиском», а «манометричний тиск» починається з атмосферного тиску і позначається символом Ρg. Зв'язок між цими трьома показниками такий:
Pa=Pb+Pg
Тиск відноситься до сили на одиницю площі, а одиницею тиску є Н/квадрат, позначається як Па, називається Паскаль. МПа (MPa) зазвичай використовується в техніці
1 МПа = 10 шостого степеня Па
1 стандартний атмосферний тиск = 0,1013 МПа
1 кПа = 1000 Па = 0,01 кгс/квадрат
1 МПа = 10 шостий степень Па = 10,2 кгс/квадрат
У старій системі одиниць тиск зазвичай виражається в кгс/см2 (кілограм-сила/квадратний сантиметр).
6. Що таке температура? Які одиниці вимірювання температури зазвичай використовуються?
A: Температура – це середнє статистичне значення теплового руху молекул речовини.
Абсолютна температура: температура, що починається з найнижчої граничної температури, коли молекули газу зупиняються, позначається як Т. Одиницею вимірювання є «Кельвін», а символом одиниці є К.
Температура за Цельсієм: температура, що починається від точки танення льоду, одиницею вимірювання є «Цельсій», а символом одиниці вимірювання є ℃. Крім того, у країнах Великої Британії та Америки часто використовується «температура за Фаренгейтом», а символом одиниці вимірювання є F.
Співвідношення перетворення між трьома одиницями температури таке
T (К) = t (°C) + 273,16
t(F)=32+1,8t(℃)
7. Який парціальний тиск водяної пари у вологому повітрі?
Відповідь: Вологе повітря – це суміш водяної пари та сухого повітря. У певному об’ємі вологого повітря кількість водяної пари (за масою) зазвичай значно менша, ніж у сухому повітрі, але воно займає той самий об’єм, що й сухе повітря. , також мають однакову температуру. Тиск вологого повітря – це сума парціальних тисків складових газів (тобто сухого повітря та водяної пари). Тиск водяної пари у вологому повітрі називається парціальним тиском водяної пари, який позначається як Pso. Його значення відображає кількість водяної пари у вологому повітрі, чим вищий вміст водяної пари, тим вищий парціальний тиск водяної пари. Парціальний тиск водяної пари в насиченому повітрі називається насиченим парціальним тиском водяної пари, який позначається як Pab.
8. Яка вологість повітря? Яка вологість?
Відповідь: Фізична величина, яка виражає сухість і вологість повітря, називається вологістю. Зазвичай використовуються такі вирази для вологості: абсолютна вологість та відносна вологість.
За стандартних умов маса водяної пари, що міститься у вологому повітрі в об'ємі 1 м3, називається «абсолютною вологістю» вологого повітря, а одиницею вимірювання є г/м3. Абсолютна вологість показує лише те, скільки водяної пари міститься в одиниці об'єму вологого повітря, але не вказує на здатність вологого повітря поглинати водяну пару, тобто на ступінь вологості вологого повітря. Абсолютна вологість — це густина водяної пари у вологому повітрі.
Співвідношення фактичної кількості водяної пари, що міститься у вологому повітрі, до максимально можливої кількості водяної пари за тієї ж температури називається «відносною вологістю», яку часто виражають φ. Відносна вологість φ знаходиться в діапазоні від 0 до 100%. Чим менше значення φ, тим сухіше повітря і тим сильніша його водопоглинальна здатність; чим більше значення φ, тим вологіше повітря і тим слабша його водопоглинальна здатність. Вологопоглинальна здатність вологого повітря також пов'язана з його температурою. Зі зростанням температури вологого повітря відповідно збільшується тиск насичення. Якщо вміст водяної пари в цей час залишається незмінним, відносна вологість φ вологого повітря зменшиться, тобто вологопоглинальна здатність вологого повітря збільшиться. Тому під час встановлення компресорної кімнати слід звернути увагу на підтримку вентиляції, зниження температури, відсутність дренажу та накопичення води в приміщенні для зменшення вологості повітря.
9. Що таке вміст вологи? Як розрахувати вміст вологи?
Відповідь: У вологому повітрі маса водяної пари, що міститься в 1 кг сухого повітря, називається «вмістом вологи» вологого повітря, що зазвичай використовується. Щоб показати, що вміст вологи ω майже пропорційний парціальному тиску водяної пари Pso та обернено пропорційний загальному тиску повітря p, ω точно відображає кількість водяної пари, що міститься в повітрі. Якщо атмосферний тиск загалом постійний, то при постійній температурі вологого повітря Pso також постійний. У цей час відносна вологість збільшується, вміст вологи збільшується, а здатність до поглинання вологи зменшується.
10. Від чого залежить густина водяної пари в насиченому повітрі?
Відповідь: Вміст водяної пари (щільність водяної пари) у повітрі обмежений. У діапазоні аеродинамічного тиску (2 МПа) можна вважати, що густина водяної пари в насиченому повітрі залежить лише від температури і не має нічого спільного з тиском повітря. Чим вища температура, тим більша густина насиченої водяної пари. Наприклад, при 40°C 1 кубічний метр повітря має однакову густину насиченої водяної пари незалежно від того, чи його тиск становить 0,1 МПа або 1,0 МПа.
11. Що таке вологе повітря?
Відповідь: Повітря, що містить певну кількість водяної пари, називається вологим повітрям, а повітря без водяної пари називається сухим повітрям. Повітря навколо нас є вологим повітрям. На певній висоті склад і частка сухого повітря в основному стабільні, і це не має особливого значення для теплових характеристик усього вологого повітря. Хоча вміст водяної пари у вологому повітрі невеликий, зміна його вмісту має великий вплив на фізичні властивості вологого повітря. Кількість водяної пари визначає ступінь сухості та вологості повітря. Робочим об'єктом повітряного компресора є вологе повітря.
12. Що таке тепло?
Відповідь: Тепло – це форма енергії. Зазвичай використовуються одиниці вимірювання: кДж/(кг·℃), кал/(кг·℃), ккал/(кг·℃) тощо. 1 ккал=4,186 кДж, 1 кДж=0,24 ккал.
Згідно із законами термодинаміки, тепло може спонтанно передаватися від високотемпературного кінця до низькотемпературного шляхом конвекції, теплопровідності, випромінювання та інших форм. За відсутності зовнішнього споживання енергії тепло ніколи не може бути зворотним.
13. Що таке явна теплота? Що таке прихована теплота?
Відповідь: У процесі нагрівання або охолодження тепло, яке поглинається або виділяється об'єктом, коли його температура підвищується або падає без зміни початкового фазового стану, називається відчутним теплом. Це може викликати у людей помітні зміни холоду та тепла, які зазвичай можна виміряти термометром. Наприклад, тепло, що поглинається при підвищенні температури води з 20°C до 80°C, називається відчутним теплом.
Коли об'єкт поглинає або виділяє тепло, його фазовий стан змінюється (наприклад, газ стає рідиною…), але температура не змінюється. Це поглинене або виділене тепло називається прихованою теплотою. Приховану теплоту неможливо виміряти термометром, і людське тіло не може її відчути, але її можна розрахувати експериментально.
Після того, як насичене повітря виділить тепло, частина водяної пари перетворюється на рідку воду, і температура насиченого повітря в цей час не падає, і ця частина виділеного тепла є прихованою теплотою.
14. Що таке ентальпія повітря?
Відповідь: Ентальпія повітря вимірює загальну кількість тепла, що міститься в повітрі, зазвичай виміряну на основі одиниці маси сухого повітря. Ентальпія позначається символом ι.
15. Що таке точка роси? З чим вона пов'язана?
Відповідь: Точка роси – це температура, за якої ненасичене повітря знижує свою температуру, зберігаючи при цьому постійний парціальний тиск водяної пари (тобто, зберігаючи постійним абсолютний вміст води), щоб досягти насичення. Коли температура падає до точки роси, у вологому повітрі осідають краплі конденсованої води. Точка роси вологого повітря залежить не лише від температури, але й від кількості вологи у вологому повітрі. Точка роси висока при високому вмісті води, а точка роси низька при низькому вмісті води. За певної температури вологого повітря, чим вища температура точки роси, тим більший парціальний тиск водяної пари у вологому повітрі та тим більший вміст водяної пари у вологому повітрі. Температура точки роси має важливе значення в компресорній техніці. Наприклад, коли температура на виході повітряного компресора занадто низька, суміш нафти та газу конденсуватиметься через низьку температуру в бочці з нафтою та газом, що призведе до вмісту води в мастилі та вплине на ефект змащування. Тому температура на виході повітряного компресора повинна бути розрахована таким чином, щоб вона не була нижчою за температуру точки роси за відповідного парціального тиску.
Час публікації: 17 липня 2023 р.
