7
Соотношение между этими единицами представлено зависимостью
t, оС = T, К – 273,15 (1.1)
В зарубежной практике применяют единицу измерения температуры по шкале Фаренгейта, oF.
1 oF = 1,8 оС +32; |
(1.2) |
t, оС = 5/9 (oF – 32). |
(1.3) |
Давление.
Единицей измерения давления в Международной системе единиц является Паскаль, Па (1 Па = Н/м2 = кг/(м·с2).
В практических расчетах атмосферный воздух рассматривают как смесь сухой части и водяных паров.
Согласно закону Дальтона атмосферное (барометрическое) давление может быть представлено как сумма давлений сухого воздуха и водяных паров:
Рб = Рс.в. + Рв.п., |
(1.4) |
где Рс.в. – парциальное давление сухой части воздуха, Па; Рв.п – парциальное давление водяных паров, Па.
Влажный воздух при атмосферном давлении принято считать по своим свойствам близким к “идеальному газу”.
В практических расчетах к влажному воздуху применяют основные
законы идеальных газов. |
|
Так, для сухой части воздуха: |
рс.в.V = Gс.в. Rс.в.T |
Для водяных паров: |
рв.п.V = Gв.п. Rв.п.T |
Для влажного воздуха: |
рв.в.V = Gв.в. Rв.в.T |
где рв.в – давление влажного воздуха, равное атмосферному давлению; Gс.в, Gв.п, Gв.в. – масса сухой части, водяного пара и влажного
воздуха, соответственно, кг;
Rс.в, Rв.п., Rв.в. – газовая постоянная сухой части (Rс.в. =287 Дж/(кг К)), водяного пара (Rв.п. = 461 Дж/(кг К)) и влажного воздуха;
V – объем влажного воздуха, м3;
8
T – температура влажного воздуха, оС.
Газовая постоянная для влажного воздуха определяется из выражения:
R =Gс.в.R +Gв.п.R . (1.5)
в.в. Gв.в. с.в. Gв.в. в.п.
Плотность и удельный объем.
Плотность атмосферного воздуха ρ, кг/м3, и удельный объем v, м 3/кг, определяют по соотношениям:
ρ = G/ V; v = V / G. |
|
|
Из уравнения состояния можно выразить |
|
|
pi / Ri T = Gi / V т.е. |
ρ = pi / Ri T |
|
Если воздух абсолютно сухой, то его парциальное давление |
|
|
Рс.в = Рб |
|
|
Тогда, зная газовую постоянную Rс.в. =287 Дж/(кг К), определим |
|
|
ρс.в. = Рб / 287 T |
|
|
При давлении 760 мм рт. ст. (101325 Па) |
|
|
ρс.в. = 101325 / 287 T ≈ 353 / T. |
|
|
Для водяного пара (Rв.п. = 461 Дж/(кг К) |
|
|
ρв.п. = 101325 / 461 T ≈ 219 / T. |
|
|
Для влажного воздуха плотность определится как для смеси сухого |
||
воздуха и водяного пара: |
|
|
ρв.в. = ρс.в..+ ρв.п. |
или |
|
= |
или |
|
ρв.в. = |
или |
|
ρв.в. = |
|
. |
При нормальном атмосферном давлении (101325 Па) |
|
|
ρв.в. = |
= |
(1.6) |