Giáo trình nhiệt động lực học kyc thuật - Chương 2 ppsx

- - 11
CHƯƠNG 2
CHẤT MÔI GIỚI

2.1: ĐỊNH NGHĨA .
Như đã trình bày ở chương 1 chất môi giới là chất trung gian dùng để thực hiện
các chuyển biến về năng lượng, chất môi giới ta thường gặp ở dạng khí hoặc hơi.
Chất môi giới được xem là ở dạng khí khi trạng thái của nó ở xa trạng thái bão
hoà, thường nhiệt độ tới hạn tương đối thấp. Ngược lại một chất xem là ở thể hơi khi
nhiệt độ tới hạn của nó tương đối cao so với thông số thường gặp.
Trong nhiệt động kỹ thuật ta có thể xem: O
2
, N
2
, H
2
, hơi nước trong không
khí… là khí lý tưởng. Còn hơi nước trong thiết bò động lực hơi nước, Freon ( R12, R22,
R134a,…), amôniắc (NH
3
) trong máy lạnh … không được xem là khí lý tưởng.
Ví dụ:
- Động cơ hơi nước: chất môi giới là hơi nước.
- Động cơ đốt trong, turbine khí: chất môi giới là sản phẩm cháy.
- Máy lạnh: chất môi giới là các loại Freon hay amôniắc.
2.2: HỖN HP KHÍ LÝ TƯỞNG.
Trong nhiệt động kỹ thuật có một số trường hợp chất môi giới bao gồm nhiều
thành phần khí khác nhau ( không khí gồm: O
2
, N
2

và một số khí khác…)
Vậy để xác đònh các thông số của hỗn hợp ta cần phải biết các thông số của
các thành phần.
Là hỗn hợp khí thì bất kỳ thành phần nào trong đó đều có cùng nhiệt độ và
chiếm toàn bộ thể tích của hỗn hợp.
2.2.1: Đònh luật Gip – Dalton.
“p suất của hỗn hợp khí lý tưởng bằng tổng các áp suất riêng phần của các
chất khí thành phần.”

 p =


n
i
i
p
1
(2-1)
p : áp suất hỗn hợp.
p
i
: phân áp suất chất khí thứ i. (áp suất riêng phần)
p suất riêng phần của chất khí thành phần là áp suất của chất khí đó khi nó
chiếm toàn bộ thể tích của hỗn hợp và ở điều kiện nhiệt độ của hỗn hợp.
Nếu gọi : V, T là thể tích và nhiệt độ của hỗn hợp.
p
i
, G
i
, R

i
là áp suất riêng phần, khối lượng, hằng số chất khí của
thành phần thứ i trong hỗn hợp.
 p
i
V = G
i
R
i
T

.


V
TRG
P
ii
i

(2-2)
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- - 12
Tương tự:



(2-3)

2.2.2: Biểu thò thành phần hỗn hợp .
Thành phần hỗn hợp có thể biểu thò theo khối lượng, thể tích hoặc số mol.
a/ Thành phần khối lượng
: (g
i
)
Thành phần khối lượng một chất trong hỗn hợp là tỉ số giữa khối lượng chất đó
với khối lượng hỗn hợp.

G
G
g
i
i

(2-4)
Trong đó: g
i
: Thành phần khối lượng của chất thứ i trong hỗn hợp.
G
i
: khối lượng chất thứ i.
G: khối lượng hỗn hợp.

 G =



n
i
i
G
1


1
1
1





G
G
g
n
i
i
n
i
i
(2-5)
b/ Thành phần thể tích: (r
i
)
Thành phần thể tích của một chất trong hỗn hợp là tỉ số giữa thể tích riêng
phần của chất đó với thể tích hỗn hợp.

V
V
r
i
i

(2-6)
Trong đó: r
i
: Thành phần thể tích của chất thứ i trong hỗn hợp.
V
i
: Thể tích riêng phần của chất thứ i.
V : Thể tích hỗn hợp.
Thể tích riêng phần V
i
của chất thứ i trong hỗn hợp, ở điều kiện áp suất và
nhiệt độ của hỗn hợp:
 pV
i
= G
i
R
i
T (a)

p
TRG
V

ii
i

(2-7)





n
i
i
UU
1




n
i
i
II
1




n
i
i

SS
1

Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- - 13
Từ (2-2) : p
i
V = G
i
R
i
T (b)

(a) và (b)  pV
i
= p
i
V

Hay:
p
p
V
V
r
ii
i


(c)

p
Vp
V
i
i






n
i
i
n
i
i
p
p
V
V
11
.
Theo Gip-Dalton :p =


n
i

i
p
1





n
i
i
VV
1

Tương tự: (c) 
1
11



n
i
i
n
i
i
p
p
r
(2-8)

c/ Thành phần mol
:(r
i
)
Thành phần mol của một chất trong hỗn hợp là tỉ số giữa số kmol của chất đó
với số kmol của hỗn hợp.

M
M
r
i
i

(2-9)
Trong đó: M
i
: số kmol chất thứ i.
M : số kmol hỗn hợp.

1
11



n
i
i
n
i
i

M
M
r
(2-10)

2.2.3: Xác đònh các đại lượng vật lý của hỗn hợp.
a/ Phân tử lượng của hỗn hợp
:


Ta có: pV

M = M.R

.T
Mà: V = V

.M

 pV = M.R

.T (a)
và: pV = G.R.T

 pV = G


R
T (b)
Từ (a) và (b)   =

M
G

 M =

G

Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- - 14
  =



n
i
i
i
n
i
i
G
G
M
G
11


Hay  =

i
n
i
i
G
G

1
1
1


(c)
Mà từ (2-4):
G
G
g
i
i



  =


n
i
i
i
g

1
1

(2-11)
b/ Hằng số chất khí R của hỗn hợp:
Ta có: R

8314


Hay R =


n
i
i
i
g
1
.8314

(2-12)
Hoặc R có thể xác đònh:
Từ (2-2) :
V
TRG
P
ii
i



V
GRT
p
V
TRG
p
n
i
ii
n
i
i


 11



GRRG
n
i
ii


1



G
RG
R
n
i
ii



1

Mà (2-5):
G
G
g
n
i
i
n
i
i





1
1






n
i
ii
RgR
1
(2-13)
c/ Thể tích riêng hỗn hợp:

G
V
G
V
v
n
i
i



1

Mà :


n
i
i

V
1



n
i
i
i
G
1






n
i
i
i
G
G
v
1
1


Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -

Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- - 15
với
G
G
g
n
i
i
n
i
i





1
1





n
i
i
i
g
v

1

(2-14)
 Khối lượng riêng của hổn hợp:




n
i
i
i
gv
1
1



2.2.4: Phân áp suất thành phần
Phân áp suất thành phần được xác đònh theo áp suất hỗn hợp (đo được).
Ta có: p
i
V = G
i
R
i
T (a)
pV = GRT (b)
Từ (a) và (b)


GR
RG
p
p
iii

(với
G
G
g
i
i

)

R
R
gpp
i
ii
.

mà R

= .R = 
i
R
i
= 8314 J/kmol.độ


i
i
R
R







i
ii
gpp .
(2-15)
2.3: KHÍ THỰC.
2.3.1: Khái niệm.
Trong thực tế ta gặp khá nhiều trường hợp chất môi giới không được xem là khí
lý tưởng mà là khí thực, ví dụ như CO
2
, NH
3
và các loại Freon dùng trong máy lạnh,
hơi nước dùng trong turbine hơi, động cơ hơi nước… Lúc này ta không thể bỏ qua lực
tương tác giữa các phân tử và thể tích bản thân các phân tử được. Do vậy không cho
phép dùng các công thức của khí lý tưởng để tính toán. Để giải quyết vấn đề này ta
tìm hiểu về tính chất của hơi nước.
a/ Quá trình hoá hơi:
Là quá trình chuyển từ pha lỏng sang pha hơi. Ngược lại gọi là quá trình ngưng
tụ. ( xảy ra trong toàn bộ thể tích khối chất lỏng).

b/ Quá trình nóng chảy:
Là quá trình chuyển từ rắn sang lỏng. Ngược lại gọi là đông đặc.
c/ Quá trình thăng hoa
:
Là quá trình chuyển từ rắn sang hơi không qua trạng thái lỏng. Ngược lại gọi là
ngưng kết.


Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- - 16
2.3.2: Quá trình hoá hơi đẳng áp . (Ví dụ: Hơi nước)
Quá trình hoá hơi thường xảy ra ở áp suất không đổi.










Quá trình được tiến hành như sau:
Cho vào xi lanh 1 kg nước ở 0
0
C trên đó có đặt 1 piston và có thể dòch chuyển
dễ dàng với áp suất p = const. Vì piston đè lên mặt thoáng của nước nên không xảy ra
sự bay hơi mà chỉ xảy ra sự sôi khi cấp nhiệt.

Khi cấp nhiệt vào xi lanh quá trình biến nước thành hơi như sau:
+ Đoạn OA
: Quá trình đốt nóng nước từ 0
0
C đến nhiệt độ sôi, giai đoạn này
khi nhiệt độ tăng thì thể tích cũng tăng. Các thông số của nước ở trạng thái ban đầu
( điểm O) có ký hiệu: v
0
, u
0
, i
0
, t
0
. Tại A nhiệt độ của nước đạt đến nhiệt độ sôi. Các
thông số nước sôi có ký hiệu: v
’
, u
’
, i
’
, t
’
= t
s
.
+ Đoạn AC
: Biểu diễn quá trình sôi, trong giai đoạn này mặc dù tiếp tục cấp
nhiệt, nhưng nhiệt độ của nước vẫn không đổi. Nhiệt lượng cung cấp cho nước trong
đoạn AC không làm nhiệt độ của nước tăng lên gọi là nhiệt hoá hơi, ký hiệu: r

Tại C giọt nước cuối cùng biến thành hơi, sự sôi kết thúc, hơi nước ở trạng thái
này gọi là hơi bão hoà khô, ký hiệu các thông số : v’’, u’’, i’’, t’’= t
s

Hơi nước tại điểm B nào đó trong đoạn AC (hỗn hợp giữa nước sôi và hơi nước
bão hoà khô) gọi là hơi nước bão hoà ẩm. Thông số trạng thái của B kí hiệu là: v
x
, u
x
,
i
x
, t
x
= t
s

Để xác đònh trạng thái hơi nước bão hoà ẩm người ta đưa ra thông số mới x, gọi
là độ khô. Độ khô cho biết lượng hơi bão hoà khô chứa trong 1 kg hơi bảo hoà ẩm.
G kg hơi bão hòa khô
G kg hơi bão hòa ẩm
=
kn
k
x
k
GG
G
G
G




Ngoài ra ta còn dùng 1 thông số khác y: gọi là độ ẩm.
G kg nước sôiâ
G kg hơi bão hòa ẩm
x =
y = 1 - x =
q (kJ/kg)
p
p
p
p
p
D
C

B
A
O
t( C)
o
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- - 17
Độ ẩm cho biết lượng nước chứa trong 1 kg hơi bão hoà ẩm.
Đoạn CD: Biểu diễn quá trình biến hơi bão hòa khô thành hơi quá nhiệt. Sau
khi toàn bộ nước đã biến thành hơi tại C, nếu tiếp tục cấp nhiệt lúc này nhiệt độ của
hơi sẽ tăng lên cho đến trạng thái D nào đó. D gọi là trạng thái hơi quá nhiệt, thông

số hơi quá nhiệt là : v, u, i, t > t
s
. Quá trình tiến hành nhiều lần ở các áp suất khác
nhau, sau khi xử lí số liệu được tóm tắc và biểu diễn trên đồ thò p-v như sau:









Trên đồ thò các điểm O
1
, O
2
, O
3
biểu diễn trạng thái nước ở 0
0
C với các áp suất
khác nhau, chúng nằm trên đường thẳng gần như song song với trục p ( vì thể tích của
nước ở 0
0
C hầu như không thay đổi theo áp suất).
Những điểm A
1
, A
2

, A
3
biểu diễn trạng thái nước sôi ở các áp suất khác nhau,
áp suất càng cao các điểm nay càng nghiêng về bên phải, vì nhiệt độ sôi cao nên thể
tích tăng theo áp suất.
Các điểm C
1
, C
2
, C
3
biểu diễn trạng thái hơi bão hoà khô ở các áp suất khác
nhau, áp suất càng lớn thì đường này càng có khuynh hướng nghiêng về bên trái ( p
và v của hơi bão hoà khô có quan hệ tỉ lệ nghòch).
Nối các điểm O
1
, O
2
, O
3
,… ta được đường nước ở 0
0
C. Nối các điểm A
1
, A
2
,
A
3
,… ta được đường nước sôi hay gọi là đường giới hạn dưới có x = 0. Nối các điểm

C
1
, C
2
, C
3
,… ta có đường hơi bão hoà khô gọi là đường giới hạn trên có x = 1.
Khi áp suất càng tăng thì hai đường giới hạn dưới và trên tiến lại gần nhau, đến
một áp suất nào đó gọi là áp suất tới hạn thì hai đường này sẽ gặp nhau tại k, k gọi là
điểm tới hạn.
Thông số tại k :
p
k
= 221bar  225 at
v
k
= 0,003 m
3
/kg
t
k
= 374
0
C
Ngoài ra đồ thò chia làm 3 vùng :
Vùng I : vùng nước chưa sôi.
Vùng II : vùng hơi bão hoà ẩm.
Vùng III : vùng hơi quá nhiệt.
p
K p

k
P
3
P
2
P
1
O
2
O
1
O
3
A
2
II
C
3
C
2
C
1
x = 1
v
A
1
x = 0
A
3
I

III
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- - 18
* Nhiệt lượng cần thiết để biến nước ở 0
0
C đến trạng thái hơi quá nhiệt là :
q = q
n
+ r + q
k
(2-16)
Trong đó : q
n
= i
’
– i
0
= c
pn
( t
s
– t
0
)
q
n
:Nhiệt lượng cần thiết làm cho nước ở 0
0

C đạt đến nhiệt độ sôi.

r = i
”
– i
’

r : Nhiệt hoá hơi.

q
k
= c
ph
( t

– t
s
)
q
k
:Nhiệt lượng cần thiết để biến hơi bão hoà khô thành hơi quá
nhiệt.
c
ph
:Nhiệt dung riêng đẳng áp của hơi quá nhiệt.
2.3.3: Phương pháp xác đònh thông số trạng thái của hơi nước
Hơi nước là khí thực có tính chất khác xa khí lý tưởng, để xác đònh các thông số
trạng thái của nó ta nhờ đến bảng hoặc đồ thò.
a/ Bảng hơi nước
:

Tuỳ theo hơi nước ở trạng thái nào mà ta có hai loại bảng để tra các thông số
trạng thái của hơi nước.

 / Bảng nước sôi và hơi bão hoà khô
:
Dùng xác đònh các thông số nước sôi và hơi bão hoà khô, phụ thuộc vào thông
số biết trước, ta có 2 loại:
* Loại cho theo nhiệt độ
: (t
0
C)

t

p

v’

v’’


’’

i’

i’’

r

s’

s’’

o
C

bar

m
3
/kg

m
3
/kg

kg/m
3

kJ/kg

kJ/kg

kJ/kg

kJ/kg.độ

kJ/kg.độ

30

0,0424

…

…

…

…

…

…

…

…

100

1,0132

0,00104

1,673

0,5977

419,1

2676

2257

1,3071

7,3547

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

150

4,760

0,00109

0,3926

2,547

632,2

2746

2114

1,8418

6,8383

* Loại cho theo áp suất: (p bar)

p

t

v’

v’’



’’

i’

i’’

r

s’

s’’

bar

o
C

m
3
/kg

m
3
/kg

kg/m
3

kJ/kg

kJ/kg

kJ/kg

k
J/kg.độ

kJ/kg.độ

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

0,1

45,84

0,00101

14,68

0,06812

191,9

2393

2257

0,6492

8,149

…

…

…

…

…

…

…

…

…

…

100

310,96

0,00145

0,0180

55,46

1407,7

2725

1317

3,360

5,615

Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- - 19


/ Bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt
:
Dùng tra các thông số nước chưa sôi và hơi quá nhiệt. Khi tra các thông số
trong bảng này cần biết trước 2 thông số p và t.

t

p
TS


20

40

60

80

100

120

140

160

180


v










0,04

i

s











v










0,08

i

s











v

0
,0010

0,1

i

83,7










s

0,2961

v








16,64


0,12

i








28,02



s

8,642



Riêng đối với hơi bão hoà ẩm không có trong bảng, để xác đònh các thông số
của nó ta xác đònh theo độ khô x, các thông số của hơi bão hoà khô và nước sôi, theo
các công thức sau:
v
x
= v’+ x (v’’ – v’)
i
x
= i’ + x (i’’– i’) (2-17)
s
x
= s’ + x (s’’– s’)
u
x
= u’ + x (u’’– u’)
Suy ra: x=
'
i
'

'
i
'ii
x



Hoặc: x=
'
s
'
'
s
'ss
x



Ngoài ra nội năng không có trong các bảng và đồ thò, và được xác đònh từ
enthanpi:
i = u + pv

 u = i – pv (2-18)


Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- - 20
b/ Đồ thò hơi nước:

Để xác đònh các thông số của hơi nước, ngòai việc dùng bảng ta còn sử dụng
đồ thò, nó có ưu điểm là xác đònh đơn giản và nhanh chóng, nhược điểm là độ chính
xác không cao.

/ Đồ thò T-s
:










Trên đồ thò T-s các đường đẳng áp trong vùng hơi bão hòa ẩm song song trục s,
qua vùng hơi quá nhiệt đi lên có bề lồi quay về dưới. Các đường đẳng tích luôn luôn
đi lên ở cả hai vùng hơi bão hòa ẩm và hơi quá nhiệt đồng thời cũng dốc hơn đường
đẳng áp.
Trong vùng bảo hòa ẩm độ khô x tăng dần từ x = 0 đến x = 1.
/ Đồ thò i-s
:

Ở đồ thò i-s trong vùng hơi bão hòa ẩm các đường đẳng nhiệt và đẳng áp trùng
nhau và dốc lên, ra đến vùng hơi quá nhiệt, đường đẳng nhiệt gần như nằm ngang còn
đường đẳng áp tăng mạnh. Các đường đẳng tích vẫn có dạng đường cong và dốc hơn
đẳng áp.

s

T

273
o
C

k

v
2
= const

p
2
= const

v
1

= const

p
1

= const

x = 1

x
1

x = 0

v
1

=const
p
1

=const
p
2

=const
v
2

=const

s

T
2

=con
st
T
1

=const
k
x
1

i
x = 1
x
2

x = 0
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- - 21
/ Đồ thò logp-i của môi chất lạnh:
Các môi chất sử dụng trong máy lạnh thường là : NH
3
, các lọai freon ( R12,
R22, R134a,…) để xác đònh các thông số ta thường dùng đồ thò logp-i cho các môi chất

lạnh.










Trên đồ thò logp-i các đường đẳng áp là những đường thẳng song song trục
hoành. Các đường đẳng nhiệt trong vùng hơi bão hòa ẩm trùng với các đường đẳng áp
tương ứng, ở vùng hơi quá nhiệt là những đường cong gần như thẳng đứng. Các đường
đẳng entropy và đẳng tích là những đường cong có bề lồi quay về phía trên nhưng
đường đẳng entropy dốc hơn so với đường đẳng tích.
2.4: KHÔNG KHÍ ẨM.
2.4.1: Đònh nghóa.
Không khí ẩm là hỗn hợp của không khí khô và hơi nước. Là không khí được sử
dụng trong kỹ thuật, trong sinh họat đời sống con người. Không khí khô ở đây gồm:
21% O
2
, 78% N
2
, còn lại là CO
2
và các khí trơ.
Hơi nước trong không khí ẩm có phân áp suất nhỏ và ở trạng thái hơi quá nhiệt,
nên hơi nước ở đây có thể coi là khí lý tưởng, do vậy không khí ẩm được xem là hỗn
hợp khí lý tưởng.

p suất: p = p
k
+ p
h

Nhiệt độ: t = t
k
=t
h

Khối lượng G = G
k
+ G
h
2.4.2: Phân lọai.
Tùy theo lượng nước chứa trong không khí ẩm ta có thể phân ra như sau:
a/ không khí ẩm chưa bão hòa: Là không khí ẩm mà lượng hơi nước trong nó
ở trạng thái hơi quá nhiệt, trong trường hợp này nếu ta cho thêm hơi nước vào thì hơi
nước vẫn chưa bò ngưng tụ.



k

x = 0

logp

(Mpa)
v

2
=c

p
2
= c

v
1
= c

s
2

= c

p
1
= c

s
1
= c
t
1

t
2

x = 1

i (kJ/kg)
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- - 22












Có hai cách biến hơi nước chưa bão hòa thành hơi nước bão hòa:
Cách1: AB ,giảm nhiệt độ t
h
đến nhiệt độ đọng sương t
s
;với p = const.
Cách2: AC, tăng áp p
h
đến p
hmax
; với t
h

= const.
b/ Không khí ẩm bão hòa:
Là không khí ẩm trong đó hơi nước ở trạng thái hơi bão hòa khô ( G
h max
) lúc
này nếu cho thêm hơi nước vào thì nó sẽ đọng thành những giọt rất nhỏ, nếu tiếp tục
cho thêm hơi nước vào ta sẽ có không khí ẩm quá bão hòa. ( tạo thành những giọt
nước ngưng tụ – sương mù).
2.4.3: Các thông số đặc trưng của không khí ẩm.
a/ Độ ẩm tuyệt đối: (

h
)
Nếu một khối không khí ẩm có thể tích là V (m
3
), chứa lượng hơi nước là G
h

(kg), thì tỉ số:

h
h
V
G


; (2-19)


h

gọi làđộ ẩm tuyệt đối (kg/m
3
).
Trong thực tế để biết khả năng chứa hơi nước nhiều hay ít của không khí ẩm ta
cần dùng đến độ ẩm tương đối.
b/ Độ ẩm tương đối:(

)
Là tỉ số giữa độ ẩm tuyệt đối chưa bão hòa và độ ẩm tuyệt đối của không khí
ẩm bão hòa ở cùng nhòêt độ.

maxh
h




(%) (2-20)


h
: độ ẩm tuyệt đối chưa bão hòa.

h max
: độ ẩm tuyệt đối bão hòa.
s

T
A
B

t
s

t
h

p
hmax

C
p
h

Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- - 23
Từ phương trình trạng thái viết cho hơi nước trong không khí ẩm chưa bão hòa
và bão hòa là:
p
h
V = G
h
R
h
T 
h
h
hh
TR

p
V
G


(a)
Và p
hmax
V = G
hmax
R
h
T 
max
maxmax
h
h
hh
TR
p
V
G


(b)
Từ (2-20),(a) và (b) 
maxh
h
p
p



(%) (2-21)
0 < p
h
< p
hmax
 0 < 

< 100 %

 = (40  70) % : phù hợp với đời sống con người.
 = 90 % (0  5
o
C) : thích hợp trong bảo quản rau quả thực phẩm.
c/ Độ chứa hơi
: (d)
Là tỉ số giữa khối lượng hơi nước và khối lượng không khí khô trong không khí
ẩm.
d =
k
h
G
G
(kg hơi/kg kkk) (2-22)
Từ phương trình trạng thái:
p
h
V = G
h

R
h
T 
TR
Vp
G
h
h
h

(c)
p
k
V = G
k
R
k
T 
TR
Vp
G
k
k
k

(d)
Từ (2-22), (c) và (d)
 d =
hk
kh

Rp
Rp

Với: R
k
=
29
8314
, R
h
=
18
8314

 d =
k
h
p
p
622,0
.
mà : p = p
k
+ p
h

 d =
h
h
pp

p

622,0
( 2-22a

)
mà:
maxh
h
p
p




 d =
max
max
.
.
622,0
h
h
pp
p



, ( kg hơi/kg kkk) (2-23)

Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- - 24
d/ Enthanpy của không khí ẩm:
Enthanpy không khí ẩm bằng tổng enthanpy không khí khô và hơi nước chứa
trong đó. Enthanpy của không khí ẩm có chứa 1 kg không khí khô, cũng có nghóa là
(1 + d) kg không khí ẩm.
d =
k
h
G
G
 d = G
h

( do: G
k
= 1)
G = G
k
+ G
h
= 1 + d
I = i
k
+ d.i
h

(2-24)


i
k
: Enthanpy 1 kg không khí khô, được xác đònh:
i
k
= 1,0048.t  t (kJ/kg)
i
h
: Enthanpy không khí ẩm, được xác đònh:
i
h
= 2500 + 2.t (kJ/kg)
 I = t + (2500+2.t) d (2-25)
2.4.4: Đồ thò i-d của không khí ẩm.
Để xác đònh các đại lượng đặc trưng của không khí ẩm ta dựa vào đồ thò i-d.

0
120
100
0
80
0
60

0

40
0

20

0
0
0
0 10 20 30 40
50
d (g/Kg kkk)
i (KJ/Kg)

P
h
f

:100 %
60
%
40
%
20

%
5
135
0
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- - 25
Ở đây p
h
:phân áp suất hơi nước.
Trên đồ thò trục i và d hợp với nhau một góc 135
0
C .
- Đường i = const: là đường thẳng hợp với trục d một góc 135
0
C .
- Đường d = const: là những đường thẳng đứng.
- Đường t = const: là những đường thẳng hơi dốc, càng lên cao có khuynh

hướng phân kỳ.
- Đường  = 100% chia không khí ẩm thành 2 vùng: vùng trên là không khí ẩm
chưa bão hòa, vùng dưới là không khí ẩm quá bão hòa. Đối với vùng không khí ẩm
chưa bão hòa,
 có dạng đường cong quay phía lồi lên trên, nhưng đến vùng có t > t
s
thì nó là đường thẳng vuông góc trục d. Để xác đònh các thông số không khí ẩm ta cần
biết hai trong số các thông số: i, d, t, , …










Giả sử trên đồ thò i-d tại trạng thái A, khi biết t
A
và 
A
, từ đó ta suy ra i
A
, d
A
.
Muốn tìm phân áp suất hơi nước p
h
, từ A ta kẽ đường d = const cắt đường p

h
tại B, thì
p
hB
là giá trò cần tìm.
2.4.5 Các quá trình nhiệt động không khí ẩm
a) Quá trình đốt nóng:









100 %
D
p
hB

p
hAmax

d
A

d
Amax

A

A

i
A
=c

t
A
=c

B
E

p
h

d
i
i=const

=100%
t
đs

t
D
C'
E

C
A
B
i
d
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
- - 26
Khi gia nhiệt cho không khí ẩm, nhiệt đâộ tăng lên, lượng nước trong không khí
ẩm không đổi (d=const), quá trình này biểu diễn bằng đường thẳng vuông góc với trục
d, độ ẩm
 giảm (quá trình AB trên đồ thò).
b) Quá trình làm lạnh
:
Khi làm lạnh không khí ẩm, nhiệt độ sẽ giảm xuống và độ ẩm sẽ tăng lên, quá
trình này xảy ra trong hai trường hợp:
- Nếu nhiệt độ làm lạnh lớn hơn nhiệt độ điểm sương (t > t
đs
), do độ chứa hơi
d = const nên khi nhiệt độ giảm thì
 sẽ tăng lên (quá trình AC trên đồ thò), quá trình
này ngược với quá trình AB và cũng vuông góc với trục d.
- Nếu nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ điểm sương (t < t
đs
) thì quá trình lần lượt trải
qua hai giai đoạn, giai đoạn đầu nhiệt độ giảm xuốn
g và độ ẩm tăng lên đến
 = 100% (quá trình AC’), giai đoạn này có d=const. Tại C’ không khí ẩm đạt đến
trạng thái không khí ẩm bão hòa, nếu tiếp tục làm lạnh thì giai đoạn tiếp theo một

phần hơi nước trong không khí ẩm sẽ ngưng tụ thành nước nên lượng hơi nước trong
không khí ẩm sẽ giảm xuống (d giảm), quá trình này được thể hiện bằng đường C’D
trên đồ thò.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM