1. מהו אוויר? מהו אוויר רגיל?
תשובה: האטמוספירה סביב כדור הארץ, אנו רגילים לכנותה אוויר.
האוויר תחת לחץ שצוין של 0.1MPa, טמפרטורה של 20°C ולחות יחסית של 36% הוא אוויר רגיל. אוויר רגיל שונה מאוויר סטנדרטי בטמפרטורה והוא מכיל לחות. כאשר יש אדי מים באוויר, לאחר הפרדת אדי המים, נפח האוויר יופחת.
2. מהי הגדרת המצב הסטנדרטית של אוויר?
תשובה: הגדרת המצב הסטנדרטי היא: מצב האוויר כאשר לחץ יניקת האוויר הוא 0.1MPa והטמפרטורה היא 15.6°C (הגדרת התעשייה הביתית היא 0°C) נקרא המצב הסטנדרטי של האוויר.
במצב סטנדרטי, צפיפות האוויר היא 1.185 ק"ג/מ"ק (קיבולת פליטת מדחס האוויר, מייבש, מסנן וציוד עיבוד לאחר מכן מסומנת על ידי קצב הזרימה במצב אוויר סטנדרטי, והיחידה כתובה כ-Nm3/min).
3. מהו אוויר רווי ואוויר בלתי רווי?
תשובה: בטמפרטורה ולחץ מסוימים, לתכולת אדי המים באוויר לח (כלומר, צפיפות אדי המים) יש גבול מסוים; כאשר כמות אדי המים הכלולה בטמפרטורה מסוימת מגיעה לתכולה המקסימלית האפשרית, הלחות באותו זמן האוויר נקראת אוויר רווי. אוויר לח ללא תכולת אדי המים המקסימלית האפשרית נקרא אוויר בלתי רווי.
4. באילו תנאים הופך אוויר בלתי רווי לאוויר רווי? מהו "עיבוי"?
ברגע שבו אוויר בלתי רווי הופך לאוויר רווי, טיפות מים נוזליות יתעבו באוויר הלח, מה שנקרא "עיבוי". עיבוי נפוץ. לדוגמה, לחות האוויר בקיץ גבוהה מאוד, וקל להיווצר טיפות מים על פני צינור המים. בבוקר החורף, טיפות מים יופיעו על חלונות הזכוכית של הדיירים. אלו הם האוויר הלח המקורר תחת לחץ מתמיד כדי להגיע לנקודת הטל. תוצאה של עיבוי עקב טמפרטורה.
5. מהם לחץ אטמוספרי, לחץ מוחלט ולחץ מד? מהן יחידות המדידה הנפוצות של לחץ?
תשובה: הלחץ הנגרם על ידי שכבה עבה מאוד של אטמוספירה המקיפה את פני כדור הארץ על פני כדור הארץ או על פני השטח של עצמים נקרא "לחץ אטמוספרי", והסמל הוא Ρb; הלחץ הפועל ישירות על פני המיכל או העצם נקרא "לחץ מוחלט". ערך הלחץ מתחיל מוואקום מוחלט, והסמל הוא Pa; הלחץ הנמדד על ידי מדי לחץ, מדי ואקום, צינורות בצורת U ומכשירים אחרים נקרא "לחץ מד", ו"לחץ מד" מתחיל מלחץ אטמוספרי, והסמל הוא Ρg. הקשר בין השלושה הוא
פה=פלואור+פיגמנט
לחץ מתייחס לכוח ליחידת שטח, ויחידת הלחץ היא ניוטון בריבוע, המסומנת כ-Pa, הנקראת פסקל. מגה-פסקל (MPa) נפוץ בהנדסה.
1MPa=10 פאסל בחזקת שישית
לחץ אטמוספרי סטנדרטי אחד = 0.1013 מגה פסקל
1kPa=1000Pa=0.01kgf/מרובע
1MPa=10 חזקה שישית Pa=10.2kgf/מרובע
במערכת היחידות הישנה, לחץ מבוטא בדרך כלל בק"ג/ס"מ² (קילוגרם כוח/סנטימטר רבוע).
6. מהי טמפרטורה? מהן יחידות המידה הנפוצות בטמפרטורה?
א: טמפרטורה היא הממוצע הסטטיסטי של התנועה התרמית של המולקולות של חומר.
טמפרטורה מוחלטת: הטמפרטורה שמתחילה מטמפרטורת הגבול הנמוכה ביותר שבה מולקולות גז מפסיקות לנוע, המסומנת כ-T. היחידה היא "קלווין" וסמל היחידה הוא K.
טמפרטורת צלזיוס: הטמפרטורה החל מנקודת ההיתוך של הקרח, היחידה היא "צלזיוס", וסמל היחידה הוא ℃. בנוסף, מדינות בריטניה וארה"ב משתמשות לעתים קרובות ב"טמפרטורת פרנהייט", וסמל היחידה הוא F.
יחסי ההמרה בין שלוש יחידות הטמפרטורה הם
טמפרטורת טמפרטורה (K) = טמפרטורת טמפרטורה (°C) + 273.16
t(F)=32+1.8t(℃)
7. מהו הלחץ החלקי של אדי מים באוויר לח?
תשובה: אוויר לח הוא תערובת של אדי מים ואוויר יבש. בנפח מסוים של אוויר לח, כמות אדי המים (לפי מסה) בדרך כלל קטנה בהרבה מזו של אוויר יבש, אך היא תופסת את אותו נפח כמו אוויר יבש. , גם הם בעלי אותה טמפרטורה. לחץ האוויר הלח הוא סכום הלחצים החלקיים של הגזים המרכיבים אותו (כלומר, אוויר יבש ואדי מים). לחץ אדי המים באוויר לח נקרא לחץ חלקי של אדי מים, המסומן כ-Pso. ערכו משקף את כמות אדי המים באוויר הלח, ככל שתכולת אדי המים גבוהה יותר, כך לחץ חלקי של אדי המים גבוה יותר. הלחץ החלקי של אדי המים באוויר רווי נקרא לחץ חלקי רווי של אדי מים, המסומן כ-Pab.
8. מהי לחות האוויר? כמה לחות?
תשובה: הגודל הפיזיקלי המבטא את היובש והלחות של האוויר נקרא לחות. ביטויי לחות נפוצים הם: לחות מוחלטת ולחות יחסית.
בתנאים סטנדרטיים, מסת אדי המים הכלולה באוויר לח בנפח של 1 מ"ק נקראת "לחות מוחלטת" של האוויר הלח, והיחידה היא גרם/מ"ק. לחות מוחלטת מציינת רק כמה אדי מים הכלולים ביחידת נפח של אוויר לח, אך אינה מציינת את יכולתו של האוויר הלח לספוג אדי מים, כלומר, את מידת הלחות של האוויר הלח. לחות מוחלטת היא צפיפות אדי המים באוויר לח.
היחס בין כמות אדי המים בפועל הכלולה באוויר לח לכמות אדי המים המקסימלית האפשרית באותה טמפרטורה נקרא "לחות יחסית", שלעתים קרובות מתבטאת ב-φ. הלחות היחסית φ היא בין 0 ל-100%. ככל שערך φ קטן יותר, כך האוויר יבש יותר ויכולת ספיגת המים חזקה יותר; ככל שערך φ גדול יותר, כך האוויר לח יותר ויכולת ספיגת המים חלשה יותר. יכולת ספיגת הלחות של אוויר לח קשורה גם לטמפרטורה שלו. ככל שטמפרטורת האוויר הלח עולה, לחץ הרוויה עולה בהתאם. אם תכולת אדי המים נשארת ללא שינוי בשלב זה, הלחות היחסית φ של האוויר הלח תפחת, כלומר, יכולת ספיגת הלחות של האוויר הלח תגדל. לכן, במהלך התקנת חדר מדחס האוויר, יש לשים לב לשמירה על אוורור, הורדת הטמפרטורה, הימנעות מניקוז והצטברות מים בחדר כדי להפחית את הלחות באוויר.
9. מהי תכולת לחות? כיצד לחשב את תכולת הלחות?
תשובה: באוויר לח, מסת אדי המים הכלולה בק"ג אחד של אוויר יבש נקראת "תכולת הלחות" של אוויר לח, וזהו מדד נפוץ. כדי להראות שתכולת הלחות ω כמעט פרופורציונלית ללחץ החלקי של אדי המים Pso, וביחס הפוך ללחץ האוויר הכולל p. ω משקף במדויק את כמות אדי המים הכלולה באוויר. אם הלחץ האטמוספרי קבוע בדרך כלל, כאשר טמפרטורת האוויר הלח קבועה, גם Pso קבוע. בשלב זה, הלחות היחסית עולה, תכולת הלחות עולה ויכולת ספיגת הלחות יורדת.
10. במה תלויה צפיפות אדי המים באוויר רווי?
תשובה: תכולת אדי המים (צפיפות אדי המים) באוויר מוגבלת. בטווח הלחץ האווירודינמי (2MPa), ניתן להסיק שצפיפות אדי המים באוויר רווי תלויה רק בטמפרטורה ואינה קשורה ללחץ האוויר. ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך צפיפות אדי המים הרוויים גדולה יותר. לדוגמה, ב-40°C, למטר מעוקב אחד של אוויר יש את אותה צפיפות אדי המים הרוויים, בין אם הלחץ שלו הוא 0.1MPa או 1.0MPa.
11. מהו אוויר לח?
תשובה: אוויר המכיל כמות מסוימת של אדי מים נקרא אוויר לח, ואוויר ללא אדי מים נקרא אוויר יבש. האוויר סביבנו הוא אוויר לח. בגובה מסוים, הרכב ויחס האוויר היבש יציבים באופן בסיסי, ואין להם משמעות מיוחדת לביצועים התרמיים של האוויר הלח כולו. למרות שתכולת אדי המים באוויר הלח אינה גדולה, לשינוי בתכולה יש השפעה רבה על התכונות הפיזיקליות של האוויר הלח. כמות אדי המים קובעת את מידת היובש והלחות של האוויר. מטרת העבודה של מדחס האוויר היא אוויר לח.
12. מהו חום?
תשובה: חום הוא סוג של אנרגיה. יחידות נפוצות: קילו-ג'אול/(ק"ג·℃), קלוריות/(ק"ג·℃), קק"ל/(ק"ג·℃) וכו'. 1 קק"ל=4.186 קילו-ג'אול, 1 קילו-ג'אול=0.24 קק"ל.
על פי חוקי התרמודינמיקה, חום יכול לעבור באופן ספונטני מקצה הטמפרטורה הגבוהה לקצה הטמפרטורה הנמוכה באמצעות הסעה, הולכה, קרינה וצורות אחרות. בהיעדר צריכת חשמל חיצונית, חום לעולם לא יכול להתהפך.
13. מהו חום מורגש? מהו חום סמוי?
תשובה: בתהליך החימום או הקירור, החום הנספג או משתחרר על ידי עצם כאשר הטמפרטורה שלו עולה או יורדת מבלי לשנות את מצב הפאזה המקורי שלו נקרא חום מורגש. הוא יכול לגרום לאנשים לחוות שינויים ברורים בקור ובחום, שבדרך כלל ניתן למדוד באמצעות מדחום. לדוגמה, החום הנספג על ידי העלאת טמפרטורת מים מ-20 מעלות צלזיוס ל-80 מעלות צלזיוס נקרא חום מורגש.
כאשר עצם סופג או משחרר חום, מצב הפאזה שלו משתנה (כגון גז הופך לנוזל...), אך הטמפרטורה אינה משתנה. חום זה נספג או משתחרר נקרא חום סמוי. חום סמוי לא ניתן למדוד באמצעות מדחום, וגם גוף האדם לא יכול לחוש אותו, אך ניתן לחשב אותו בניסוי.
לאחר שהאוויר הרווי משחרר חום, חלק מאדי המים יהפוך למים נוזליים, וטמפרטורת האוויר הרווי לא יורדת בשלב זה, וחלק זה של החום המשתחרר הוא חום סמוי.
14. מהי האנתלפיה של אוויר?
תשובה: אנתלפיה של אוויר מתייחסת לחום הכולל הכלול באוויר, בדרך כלל מבוססת על יחידת המסה של אוויר יבש. אנתלפיה מיוצגת על ידי הסמל ι.
15. מהי נקודת טל? למה היא קשורה?
תשובה: נקודת הטל היא הטמפרטורה שבה אוויר בלתי רווי מוריד את הטמפרטורה שלו תוך שמירה על לחץ חלקי של אדי מים קבוע (כלומר, שמירה על תכולת המים המוחלטת קבועה) כך שהוא מגיע לרוויה. כאשר הטמפרטורה יורדת לנקודת הטל, טיפות מים מרוכזות ישקעו באוויר הלח. נקודת הטל של אוויר לח אינה קשורה רק לטמפרטורה, אלא גם לכמות הלחות באוויר הלח. נקודת הטל גבוהה עם תכולת מים גבוהה, ונקודת הטל נמוכה עם תכולת מים נמוכה. בטמפרטורת אוויר לחה מסוימת, ככל שטמפרטורת נקודת הטל גבוהה יותר, כך הלחץ החלקי של אדי המים באוויר הלח גדול יותר, ותכולת אדי המים באוויר הלח גדולה יותר. לטמפרטורת נקודת הטל יש שימוש חשוב בהנדסת מדחסים. לדוגמה, כאשר טמפרטורת היציאה של מדחס האוויר נמוכה מדי, תערובת הנפט-גז תתעבה עקב הטמפרטורה הנמוכה בחבית הנפט-גז, מה שיגרום לשמן הסיכה להכיל מים וישפיע על אפקט הסיכה. לכן, יש לתכנן את טמפרטורת היציאה של מדחס האוויר כך שתבטיח שהיא לא תהיה נמוכה מטמפרטורת נקודת הטל תחת הלחץ החלקי המתאים.
זמן פרסום: 17 ביולי 2023
