《化工单元操作》湿度图（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《化工单元操作》湿度图-讲义 1、了解湿空气H-I图的应用。 知识点一 湿空气的H-I图 当总压一定时，上述湿空气的各参数中，只有两个是独立的，只要确定了其中任意两个独立参数，湿空气的状态就被确定。工程上为了方便计算，常将湿空气的各参数标绘成图，只要知道湿空气任意两个独立参数，即可从图上查出其它参数。 常用的湿度图由湿度一温度图(H-t)和焓湿度图(I-H),本章只介绍应用最广的H-I图，如下图。 在湿空气的 H-I 图中，等湿度线是（ ） A. 垂直于横坐标的直线 B. 平行于横坐标的直线 C. 倾斜直线 D. 曲线 【答案】B 【解析】在 H-I 图中，湿度 H 为横坐标，等湿度线是指湿度不变的线，所以是平行于横坐标的直线。 1. 湿空气的 H-I 图中，等焓线是（ ） A. 垂直于横坐标的直线 B. 平行于横坐标的直线 C. 倾斜直线 D. 曲线 【答案】C 【解析】湿空气的焓 I 与湿度 H 和温度等有关，在 H-I 图中等焓线是倾斜直线，湿空气的绝热冷却线即为等焓线。 2. 已知湿空气的干球温度 t 和湿球温度 tw，利用 H-I 图可查得（ ） A. 仅湿度 H B. 仅相对湿度 φ C. 湿度 H、相对湿度 φ 等多种参数 D. 无法查得其他参数 【答案】C 【解析】湿空气的状态可由两个独立参数确定，已知干球温度 t 和湿球温度 tw，可在 H-I 图上确定湿空气的状态点，进而查得湿度 H、相对湿度 φ、露点温度 td 等多种参数。 3. 湿空气经预热后，其参数变化为（ ） A. 湿度 H 增大，焓 I 增大 B. 湿度 H 减小，焓 I 增大 C. 湿度 H 不变，焓 I 增大 D. 湿度 H 不变，焓 I 减小 【答案】C 【解析】湿空气预热过程中，只是吸收热量，水分没有增减，所以湿度 H 不变，温度升高，焓 I 增大。 1. 当湿空气的相对湿度 φ = 100% 时，湿空气处于（ ）状态 A. 不饱和 B. 饱和 C. 过热 D. 过冷 【答案】B 【解析】相对湿度 φ 表示湿空气的不饱和程度，φ = 100% 时，湿空气中水汽达到饱和，不能再容纳更多水汽。 2. 在 H-I 图上，湿空气的露点温度 td 是沿（ ）线与 φ = 100% 线交点对应的温度 A. 等焓 B. 等湿度 C. 等干球温度 D. 等湿球温度 【答案】B 【解析】露点温度是将湿空气等湿度冷却达到饱和时的温度，所以在 H-I 图上是沿等湿度线与 φ = 100% 线交点对应的温度。 3. 对于一定干球温度的空气，当其相对湿度越低时，其湿球温度（ ） A. 越高 B. 越低 C. 不变 D. 不确定 【答案】B 【解析】相对湿度越低，干空气的吸水能力越强，湿球表面水分蒸发越快，吸热越多，湿球温度就越低。 · 定义及构成：H-I图即焓湿图，是以比焓为纵坐标，含湿量为横坐标绘制的图。 · 主要线群：包括等温线、等湿线、等焓线、等相对湿度线、饱和曲线和热湿比线。 · 应用：用于确定湿空气的状态参数，分析空气处理过程中的变化。 知识点二 H-I 图中的线群 (1)等湿度线(等H 线)群 等湿度线是一系列垂直于横坐标的直线。 (2)等焓线(等I 线)群 等焓线是一系列向右下方倾斜的直线。 (3)等干球温度线(等t 线)群 等温线是一系列向右上方倾斜的直线。应当注意，等温线是不平行的，温度越高，等温线斜率越大。 (4)等相对湿度线(等重线)群 等重线在图中为一系列指向右上方的凸线。 (5)水气分压线 为了保持图面清晰，水汽分压线标绘在Φ=100%曲线的下方，为一条指向右上方的微凸形线，分压坐标轴在 图的右边。 在湿空气的 H-I 图中，等湿度线是（ ） A. 垂直于横坐标的直线 B. 平行于横坐标的直线 C. 倾斜向上的直线 D. 曲线 【答案】B 【解析】在 H-I 图中，等湿度线是平行于横坐标的直线，因为等湿度线表示湿度 H 相同的各点的连线，湿度 H 不变时，其在图上为水平方向。 1. H-I 图中的等焓线是（ ） A. 垂直于横坐标的直线 B. 平行于横坐标的直线 C. 倾斜向上的直线 D. 曲线 【答案】C 【解析】等焓线是倾斜向上的直线，湿空气的焓 I 是温度和湿度等的函数，在等焓线上，焓值保持不变，其斜率与湿空气的比热等因素有关，呈现为倾斜向上的直线。 2. 等干球温度线在 H-I 图中是（ ） A. 垂直于横坐标的直线 B. 平行于横坐标的直线 C. 倾斜向上的直线 D. 曲线 【答案】A 【解析】等干球温度线是垂直于横坐标的直线，干球温度是湿空气的一个重要参数，在 H-I 图中，同一干球温度下的各点在垂直方向上分布，所以等干球温度线为垂直线。 3. 等湿球温度线在 H-I 图中是（ ） A. 近似倾斜的直线 B. 平行于横坐标的直线 C. 垂直于横坐标的直线 D. 曲线 【答案】A 【解析】等湿球温度线在 H-I 图中是近似倾斜的直线，湿球温度与干球温度、湿度等相关，其变化具有一定规律，在图中表现为近似倾斜的直线。 1. 在 H-I 图中，将湿空气加热，其状态点沿（ ）移动。 A. 等湿度线向上 B. 等湿度线向下 C. 等焓线向左 D. 等焓线向右 【答案】A 【解析】将湿空气加热，湿度 H 不变，焓 I 增加，根据 H-I 图的性质，状态点应沿等湿度线向上移动。 2. 若在 H-I 图中，湿空气经冷却除湿过程，其状态点沿（ ）移动。 A. 等焓线向左下方 B. 等湿度线向下 C. 等干球温度线向下 D. 等湿球温度线向左 【答案】A 【解析】冷却除湿过程中，湿空气的焓值降低，湿度减小，在 H-I 图中，状态点沿等焓线向左下方移动。 3. H-I 图中，露点温度线是（ ）与饱和湿度线的交点所构成的线。 A. 等焓线 B. 等湿度线 C. 等干球温度线 D. 等湿球温度线 【答案】B 【解析】露点温度是指湿空气冷却至水蒸气开始凝结成水滴时的温度，在 H-I 图中，等湿度线与饱和湿度线的交点对应的温度即为露点温度，这些交点构成露点温度线。 · 等温线：表示湿空气在不同含湿量下保持温度不变的线。 · 等焓线：表示湿空气在不同含湿量下保持焓值不变的线。 · 等相对湿度线：表示湿空气在不同含湿量下保持相对湿度不变的线。 知识点三 H-I图应用 确定湿空气状态参数 利用H-I图查取湿空气的各项参数非常方便。如上图中已知状态点A(代表A状态的湿空气)则该状态下湿空气的参数可由H-I图读出。 (1)湿度H,由H点沿等湿线向下与水平辅助轴的交点H,即可读出A点的湿度值。 (2)焓值I,通过A点作等焓线的平行线，与纵轴交于I点，即可读得A点的焓值。 (3)水气分压P,由A点沿等温度线向下交水气分压线于C,在图右端纵轴上读出水气分压值。 (4)露点td,由A点沿等湿度线向下与更=100%饱和线相交于B点，再由过B点的等温线读出露点ta值。 (5)湿球温度tw(即空气一水蒸气系统的绝热饱和温度tas),由A点沿着等焓线与Φ=100%饱和线相交于D点，再由过D点的等温线读出湿球温度tw(即绝热饱和温度tas值)。 确定状态点A 通过上述分析可知，要确定湿空气参数，首先必须确定代表湿空气状态的点A,然后才能查得各项参数。 类型一：根据非独立参数，无法确定湿空气状态点A。 例如，td-H、P水-H、td-P水、tw-I、tas-I等都不是相互独立的，它们不是在同一条等H线上就是在同 一条等I线上，因此根据上述各组数据不能在H-I图上确定空气的状态点。 类型二：根据湿空气的任意两个独立的参数，可在H-I图上确定其状态点。湿空气的独立参数为：t-Φ、t-H、t-tw(tas)、td-I 应予注意，在确定湿空气的状态点时，当给出td时，相当于已给出了湿空气的等H线；当给出tw(或tas)时，相当于已给出了湿空气的等I线。 例如，根据下列已知条件确定状态点A a.已知湿空气的干球温度t和湿球温度tw,见下图(a)。 b.已知湿空气的干球温度t和露点td,见下图(b)。 c.已知湿空气的干球温度t和相对湿度Φ，见下图(c)。 利用 H-I 图，已知湿空气的干球温度 t 和湿度 H，可以查得（ ） A. 相对湿度 φ B. 露点温度 td C. 焓 I D. 以上均可 【答案】D 【解析】H-I 图是湿空气的湿度 - 焓图，已知湿空气的干球温度 t 和湿度 H，可在图上确定相应状态点，进而查得相对湿度 φ、露点温度 td、焓 I 等其他参数。 1. 湿空气在 H-I 图上沿等湿度线升温时，其焓值（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不确定 【答案】A 【解析】在 H-I 图中，等湿度线是垂直向上的直线，沿等湿度线升温，即向上移动，根据 H-I 图的性质，焓值 I 会增大。 2. 湿空气的露点温度是指在（ ）不变的情况下，冷却至水蒸气开始凝结时的温度。 A. 干球温度 B. 湿球温度 C. 焓 D. 湿度 【答案】D 【解析】露点温度的定义就是湿空气在湿度不变的条件下，冷却至水蒸气开始凝结时的温度，在 H-I 图上，可通过等湿度线与饱和湿度线的交点确定露点温度。 3. 在 H-I 图中，湿空气的绝热饱和温度线与（ ）近似重合。 A. 等焓线 B. 等湿度线 C. 等相对湿度线 D. 等干球温度线 【答案】A 【解析】在 H-I 图中，湿空气的绝热饱和温度过程近似为等焓过程，所以绝热饱和温度线与等焓线近似重合。 1.湿空气经预热器预热后，在 H-I 图上其状态点沿（ ）移动。 A. 等湿度线 B. 等焓线 C. 等相对湿度线 D. 等干球温度线 【答案】A 【解析】湿空气预热过程中，湿度不变，热量增加，焓值增大，所以在 H-I 图上沿等湿度线向上移动。 2.若湿空气的状态点在 H-I 图的饱和湿度线上，则该湿空气为（ ） A. 未饱和空气 B. 饱和空气 C. 过饱和空气 D. 无法确定 【答案】B 【解析】H-I 图中饱和湿度线上的点代表饱和空气，此时空气中水蒸气含量达到该温度下的最大值。 3.在 H-I 图上，湿空气的相对湿度 φ 越大，其状态点越（ ）饱和湿度线。 A. 靠近 B. 远离 C. 平行于 D. 垂直于 【答案】A 【解析】相对湿度 φ 反映了湿空气中水蒸气接近饱和的程度，φ 越大，说明湿空气越接近饱和状态，其状态点在 H-I 图上越靠近饱和湿度线。 · 确定湿空气的状态：通过H-I图可以确定湿空气的温度、湿度、焓等参数。 · 计算过程的热量变化：利用H-I图可以计算湿空气在不同过程中的热量变化。 · 分析干燥过程：H-I图可用于分析干燥过程中的热量和质量传递。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$