4. A nedves levegő számítási egysége. Az abszolút és a relatív nedvességtartalom. A nedves levegő entalpiája.

Nedves levegő

A nedves levegő a vízgőzt túlhevített állapotban tartalmazta, így a nedves levegő olyan gázkeverék, melynek egyik komponense a száraz levegő (amely maga is gázkeverék), a másik komponense pedig a vízgőz.

A nedves levegő tömege a száraz levegő és a benne lévő vízgőz tömegének összege:

m = m_lev + m_vg            [kg]

A száraz levegőrészt 1 kg-nak véve és az

       [kg/kg]                                                                                                               

jelölést bevezetve a nedves levegő tömegegysége:

m = 1 + x      [kg]

Az abszolút nedvességtartalom az 1 + x tömegű nedves levegőben lévő vízgőzmennyiség.   Jele: x, mértékegysége: [kg/kg].

A relatív nedvességtartalom az a viszonyszám, amely megadja, hogy egységnyi térfogatú, adott hőmérsékletű levegőben lévő vízgőz tömege hányad része, vagy hány százaléka annak a vízgőz­tömegnek, amely a levegőt ugyanazon a hőmérsékleten telítetté tenné. Jele: f, mértékegysége: [1 ill. %.]

Az 1 + x kg tömegű nedves levegő hőtartalma (entalpiája) az 1 kg száraz levegő és az x kg vízgőz hőtartalmának ősszege.

A száraz levegő hőtartalma: ­

h_lev=c_p t    [kJ/kg]

A vízgőz hőtartalma a 0 °C-ra vonatkozó párolgási hő (r₀) és a t °C hőmérsékletre melegítéshez szükséges túlhevítési hő (c_pvg) ősszege:

h_vg = r₀ + c_pvg t   [kJ/kg]

A nedves levegő hőtartalma:

                                h = h_lev h_vg = c_p t + X(r₀ + c_pvg t   )    [kJ/kg]

50 °C hőmérsékletig 101,325 kPa nyomáson, gyakorlatban megfelelő pontossággal c_p = 1,01 kJ/(kg K), r° = 2500,78 kJ/kg, c_pvg = 1,87 kJ/(kg K), így a hőtartalom:

h= 1,01 t + x (2500,78 + 1,87 t)    [kJ/kg]

Fenti hőtartalom-egyenlet alapján szerkeszthető meg a Mollier féle légállapotdiagram (h-x diagram), amely (1+x) kg, 101,325 kPa nyomású nedves levegőre vonatkozik. A diagramban:

-          az állandó hőmérséklet (t) vonalak közel vízszintesek,

-          az állandó abszolút nedvességtartalom (x) vonalak függőlegesek,

-          az állandó hőtartalom (h) vonalak kőzet 45°-os eső jellegűek,

-          az állandó relatív nedvességtartalom (f) vonalak pedig emelkedő jellegű görbék

-          Szerepel még a diagramban a vízgőz résznyomását (p_vg) szemlékelő vonal,

-          a kerületen pedig a Dh/Dx értékei vannak feltűntetve, a diagramban ábrázolható állapotváltozások irányának könnyebb meghatározása érdekében.