Щільність вологого повітря по законам газових сумішей (див. Метод. Посібник «Газові суміші і змішання газів»):
де
- парціальний тиск сухого повітря (),, ,В - барометричний тиск, - питомий об'єм сухого насиченої пари (за таблицями),
φ - відносна вологість (за даними психрометра)
Молекулярна маса вологого повітря:
Відомо для суміші
, де(-об'ємна частка).Для нашого випадку Рсм = В.
- об'ємна частка сухого повітря - об'ємна частка водяної париРн - тиск насичення пари при температурі повітря (температурі сухого термометра).
Молекулярна маса вологого повітря менше, ніж сухого повітря, тобто вологе повітря легше сухого.
Наприклад, якщо на 1 кг сухого повітря доводиться dкг водяної пари, то загальна маса суміші на 1 кг сухого повітря, що знаходиться у вологому повітрі, становить (1 + d) кг.
де Мп, Мв - маса пара і маса сухого повітря у вологому повітрі.
- масові частки пара і сухого повітря у вологому повітрі.Відомо що
, тобто;
Оскільки тиск насичення Рн зростає з підвищенням температури, то
залежить від температури повітря тим більше, чим вона вища.де Ψ - ступінь насичення вологого повітря. З формули (3) випливає, що при φ близькому до 1, значення Ψ і φ приблизно однакові.
З рівняння (1) висловимо Рп:
З рівняння (2) висловимо Рн:
Газова постояннаяRвлажного повітря:
,Обсяг вологого повітря. що припадає на 1 кг сухого, знаходять з умови
BVвл.в = (1кг + d) RT =>
Питома обсяг вологого повітря [м3 / кг] знайдемо, якщо обсяг вологого повітря, що припадає на 1 кг сухого (Vвл.в), розділимо на його масу (1 + d) кг:
Питому масову теплоємність пароповітряної суміші, віднесену до 1 кг сухого повітря, визначають за формулою:
- це для 1 кг суміші, де міститься кг сухого повітря. Таким чином якщо відносити все до 1 кг сухого повітря, то потрібно розділити ССМ наgв: - для Р = constіt<100C. - для Р = Ратм і невисоких ступенях перегріву.Ентальпія I вологого повітря, віднесена до 1 кг сухого повітря:
Для забезпечення однаковості точок початку відліку ентальпій вважають, що як і у води ентальпія сухого повітря при 0 С дорівнює нулю.
Ентальпія перегрітого водяної пари, що міститься у вологому повітрі:
,
- для від 0 до 100 С.Тоді після підстановки цих значень:
I-d- діаграма для вологого повітря і її побудови.
J-dдіаграмма була запропонована російським ученим Л.К. Рамзіна в 1918г.J-dдіаграмма зручна для визначення параметрів вологого повітря і вирішення практичних завдань, пов'язаних з сушінням матеріалів.
Побудована для В = 98 кПа (це середньорічне барометричний тиск в центральних районах РФ). Звичайні коливання В мало позначаються наJ-dдіаграмме.
В області ненасиченого повітря (де пар знаходиться в перегрітому стані):