干空气与湿空气

名称

含义、公式、数据

符号意义

干

空

气

与

湿

空

气

完全不含水蒸气的空气称为干空气。大气中的空气或多或少总含有水蒸气，由干空气与水蒸气组成的混合气体，称为湿空气

在基准状态下，干空气的标准组成成分

物质

氮(N₂)

氧(O₂)

氩(Ar)

二氧化碳(CO₂)

体积/%

质量/%

78.09

75.53

20.95

23.14

0.93

1.28

0.03

0.05

湿空气中的水分

一般情况下的湿空气中，水蒸气含量较少，水蒸气分压力较低，而其相应的饱和温度低于当时的空气温度，因而湿空气中的水蒸气大多处于过热状态。这种由空气和过热水蒸气组成的混合气体，称为未饱和湿空气，它可作为理想混合气体处理

在某温度下的湿空气中，若水蒸气分压力高于该温度下的饱和水蒸气分压力或湿空气的温度低于该水蒸气分压力下的露点温度时，湿空气中水蒸气的含量达到最大值，这时的湿空气就称为饱和湿空气。若在饱和湿空气中再增加水蒸气或使温度低于露点温度，均将会有水滴析出

空气的干湿程度表示法

(1)绝对湿度  1m³湿空气中所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度，以x表示。它即湿空气中水蒸气的密度ρ_s

x＝ρ_s＝m_s/V   (kg/m³)

m_s——水蒸气质量，kg

V——湿空气的体积，m³

(2)相对湿度  湿空气中水蒸气密度与同温度下饱和水蒸气密度之比，也就是湿空气中水蒸气分压力与同温度下饱和水蒸气分压力之比，称为相对温度，用符号φ以百分数表示

绝对湿度不能说明湿空气的吸水能力。相对湿度说明湿空气中水蒸气接近饱和的程度，又称为饱和度。它能说明吸水能力，值越小，吸收水蒸气的能力越大；值越大，吸收水蒸气的能力越小

当φ＝0时，p_s＝0，空气绝对干燥

当φ＝100%时，p_s＝p_b，空气中水蒸气已达饱和，再无吸收水蒸气的能力

(3)含湿量  在含有1kg干空气的湿空气中所含有水蒸气的质量(g)，称为含湿量，以d表示

d＝622p_s/p_g＝622φp_b/(p-φp_b)  (g/kg干空气)

式中，空气压力p、水蒸气分压p_s、干空气分压p_g和饱和水蒸气分压p_b的单位均为Pa。当相对湿度φ＝100%时，即得该温度下最大含湿量，称为饱和含湿量d_b

d_b＝622p_b/(p-p_b)  (g/kg干空气)

饱和湿空气

温度

t/℃

饱和水蒸

气分压力

p_b/MPa

饱和水蒸

气密度ρ_b

/g·m^-3

温度

t/℃

饱和水蒸

气分压力

p_b/MPa

饱和水蒸

气密度ρ_b

/g·m^-3

温度

t/℃

饱和水蒸

气分压力

p_b/MPa

饱和水蒸

气密度ρ_b

/g·m^-3

100

0.1013

29

0.004

28.7

13

0.0015

11.3

80

0.0473

290.8

28

0.0038

27.2

12

0.0014

10.6

70

0.0312

197.0

27

0.0036

25.7

11

0.0013

10.0

60

0.0199

129.8

26

0.0034

24.3

10

0.0012

9.4

50

0.0123

82.9

25

0.0032

23.0

8

0.0011

8.27

40

0.0074

51.0

24

0.0030

21.8

6

0.0009

7.26

39

0.0070

48.5

23

0.0028

20.6

4

0.0008

6.14

38

0.0066

46.1

22

0.0026

19.4

2

0.0007

5.56

37

0.0063

43.8

21

0.0025

18.3

0

0.0006

4.85

36

0.0059

41.6

20

0.0023

17.3

-2

0.0005

4.22

35

0.0056

39.5

19

0.0022

16.3

-4

0.0004

3.66

34

0.0053

37.5

18

0.0021

15.4

-6

0.00037

3.16

33

0.0050

35.6

17

0.0019

14.5

-8

0.0003

2.73

32

0.0048

33.8

16

0.0018

13.6

-10

0.00026

2.25

31

0.0045

32.0

15

0.0017

12.8

-16

0.00015

1.48

30

0.0042

30.3

14

0.0016

12.1

-20

0.0001

1.07