1. ¿Qué es el aire? ¿Qué es el aire normal?
Respuesta: La atmósfera que rodea la tierra, estamos acostumbrados a llamarla aire.
El aire bajo la presión especificada de 0,1 MPa, la temperatura de 20 °C y la humedad relativa del 36 % es aire normal. El aire normal difiere del aire estándar en temperatura y contiene humedad. Cuando hay vapor de agua en el aire, al separarse este, el volumen de aire se reduce.
2. ¿Cuál es la definición estatal estándar del aire?
Respuesta: La definición del estado estándar es: el estado del aire cuando la presión de succión de aire es de 0,1 MPa y la temperatura es de 15,6 °C (la definición de la industria nacional es 0 °C) se denomina estado estándar del aire.
En el estado estándar, la densidad del aire es de 1,185 kg/m3 (la capacidad del escape del compresor de aire, el secador, el filtro y otros equipos de posprocesamiento está marcada por el caudal en el estado estándar de aire, y la unidad se escribe como Nm3/min).
3. ¿Qué es el aire saturado y el aire insaturado?
Respuesta: A una temperatura y presión determinadas, el contenido de vapor de agua en el aire húmedo (es decir, la densidad del vapor de agua) tiene un límite. Cuando la cantidad de vapor de agua a una temperatura determinada alcanza el máximo contenido posible, la humedad en ese momento se denomina aire saturado. El aire húmedo sin el máximo contenido posible de vapor de agua se denomina aire insaturado.
4. ¿En qué condiciones el aire insaturado se convierte en aire saturado? ¿Qué es la condensación?
Cuando el aire no saturado se satura, las gotas de agua líquida se condensan en el aire húmedo, lo que se denomina condensación. La condensación es común. Por ejemplo, la humedad del aire en verano es muy alta, por lo que es fácil que se formen gotas de agua en la superficie de las tuberías. En las mañanas de invierno, aparecen gotas de agua en las ventanas de los residentes. Estas gotas son el aire húmedo enfriado a presión constante para alcanzar el punto de rocío. Esto es resultado de la condensación debido a la temperatura.
5. ¿Qué son la presión atmosférica, la presión absoluta y la presión manométrica? ¿Cuáles son las unidades comunes de presión?
Respuesta: La presión ejercida por una capa muy gruesa de atmósfera que rodea la superficie terrestre sobre la superficie terrestre o sobre objetos superficiales se denomina "presión atmosférica" y su símbolo es Ρb; la presión que actúa directamente sobre la superficie del recipiente u objeto se denomina "presión absoluta". El valor de la presión parte del vacío absoluto y su símbolo es Pa; la presión medida con manómetros, vacuómetros, tubos en forma de U y otros instrumentos se denomina "presión manométrica", y la "presión manométrica" parte de la presión atmosférica y su símbolo es Ρg. La relación entre las tres es
Pa=Pb+Pg
La presión se refiere a la fuerza por unidad de área, y la unidad de presión es N/cuadrado, denotada como Pa, llamada Pascal. MPa (MPa) se usa comúnmente en ingeniería.
1MPa = 10 sexta potencia Pa
1 presión atmosférica estándar = 0,1013 MPa
1 kPa = 1000 Pa = 0,01 kgf/cuadrado
1 MPa = 10 sextas potencias Pa = 10,2 kgf/cuadrado
En el antiguo sistema de unidades, la presión solía expresarse en kgf/cm2 (kilogramo fuerza/centímetro cuadrado).
6. ¿Qué es la temperatura? ¿Cuáles son las unidades de temperatura más comunes?
R: La temperatura es el promedio estadístico del movimiento térmico de las moléculas de una sustancia.
Temperatura absoluta: Es la temperatura que comienza desde la temperatura límite más baja cuando las moléculas de gas dejan de moverse, denotada como T. La unidad es “Kelvin” y el símbolo de la unidad es K.
Temperatura Celsius: La temperatura a partir del punto de fusión del hielo. La unidad es "Celsius" y el símbolo es ℃. Además, en países como Gran Bretaña y Estados Unidos se suele usar "Fahrenheit" y el símbolo es F.
La relación de conversión entre las tres unidades de temperatura es
T (K) = t (°C) + 273,16
t(F)=32+1,8t(℃)
7. ¿Cuál es la presión parcial del vapor de agua en el aire húmedo?
Respuesta: El aire húmedo es una mezcla de vapor de agua y aire seco. En un volumen determinado de aire húmedo, la cantidad de vapor de agua (en masa) suele ser mucho menor que la del aire seco, pero ocupa el mismo volumen que este. , también tienen la misma temperatura. La presión del aire húmedo es la suma de las presiones parciales de los gases constituyentes (es decir, aire seco y vapor de agua). La presión del vapor de agua en el aire húmedo se denomina presión parcial de vapor de agua, denotada como Pso. Su valor refleja la cantidad de vapor de agua en el aire húmedo: a mayor contenido de vapor de agua, mayor es la presión parcial de vapor de agua. La presión parcial de vapor de agua en aire saturado se denomina presión parcial saturada de vapor de agua, denotada como Pab.
8. ¿Cuál es la humedad del aire? ¿Cuánta humedad hay?
Respuesta: La magnitud física que expresa la sequedad y la humedad del aire se llama humedad. Las expresiones de humedad más comunes son la humedad absoluta y la humedad relativa.
En condiciones estándar, la masa de vapor de agua contenida en el aire húmedo en un volumen de 1 m³ se denomina «humedad absoluta» del aire húmedo, y la unidad es g/m³. La humedad absoluta solo indica la cantidad de vapor de agua contenida en una unidad de volumen de aire húmedo, pero no indica la capacidad del aire húmedo para absorber vapor de agua, es decir, el grado de humedad del aire húmedo. La humedad absoluta es la densidad del vapor de agua en el aire húmedo.
La relación entre la cantidad real de vapor de agua contenida en el aire húmedo y la cantidad máxima posible de vapor de agua a la misma temperatura se denomina "humedad relativa", que a menudo se expresa mediante φ. La humedad relativa φ está entre 0 y 100 %. Cuanto menor sea el valor de φ, más seco será el aire y mayor será la capacidad de absorción de agua; cuanto mayor sea el valor de φ, más húmedo será el aire y menor la capacidad de absorción de agua. La capacidad de absorción de humedad del aire húmedo también está relacionada con su temperatura. A medida que aumenta la temperatura del aire húmedo, la presión de saturación aumenta en consecuencia. Si el contenido de vapor de agua permanece sin cambios en este momento, la humedad relativa φ del aire húmedo disminuirá, es decir, aumentará la capacidad de absorción de humedad del aire húmedo. Por lo tanto, durante la instalación de la sala de compresores de aire, se debe prestar atención a mantener la ventilación, bajar la temperatura, evitar el drenaje y la acumulación de agua en la sala para reducir la humedad en el aire.
9. ¿Qué es el contenido de humedad? ¿Cómo se calcula?
Respuesta: En aire húmedo, la masa de vapor de agua contenida en 1 kg de aire seco se denomina "contenido de humedad" del aire húmedo, un término de uso común. Esto demuestra que el contenido de humedad ω es casi proporcional a la presión parcial de vapor de agua Pso e inversamente proporcional a la presión total del aire p. ω refleja con precisión la cantidad de vapor de agua contenida en el aire. Si la presión atmosférica se mantiene constante, cuando la temperatura del aire húmedo se mantiene constante, Pso también se mantiene constante. En este caso, la humedad relativa aumenta, el contenido de humedad aumenta y la capacidad de absorción de humedad disminuye.
10. ¿De qué depende la densidad del vapor de agua en el aire saturado?
Respuesta: El contenido de vapor de agua (densidad de vapor de agua) en el aire es limitado. En el rango de presión aerodinámica (2 MPa), se puede considerar que la densidad del vapor de agua en aire saturado depende únicamente de la temperatura y no tiene relación con la presión atmosférica. A mayor temperatura, mayor densidad de vapor de agua saturado. Por ejemplo, a 40 °C, 1 metro cúbico de aire tiene la misma densidad de vapor de agua saturado, independientemente de si su presión es de 0,1 MPa o 1,0 MPa.
11. ¿Qué es el aire húmedo?
Respuesta: El aire que contiene cierta cantidad de vapor de agua se denomina aire húmedo, y el aire sin vapor de agua se denomina aire seco. El aire que nos rodea es aire húmedo. A cierta altitud, la composición y la proporción de aire seco son prácticamente estables, y esto no influye especialmente en el rendimiento térmico del aire húmedo en general. Aunque el contenido de vapor de agua en el aire húmedo no es elevado, sus variaciones influyen considerablemente en sus propiedades físicas. La cantidad de vapor de agua determina el grado de sequedad y humedad del aire. El objeto de trabajo del compresor de aire es el aire húmedo.
12. ¿Qué es el calor?
Respuesta: El calor es una forma de energía. Unidades comunes: kJ/(kg·℃), cal/(kg·℃), kcal/(kg·℃), etc. 1 kcal = 4,186 kJ, 1 kJ = 0,24 kcal.
Según las leyes de la termodinámica, el calor puede transferirse espontáneamente del extremo de alta temperatura al extremo de baja temperatura mediante convección, conducción, radiación y otras formas. En ausencia de consumo de energía externa, el calor nunca puede revertirse.
13. ¿Qué es el calor sensible? ¿Qué es el calor latente?
Respuesta: En el proceso de calentamiento o enfriamiento, el calor que absorbe o libera un objeto cuando su temperatura sube o baja sin cambiar su estado original se denomina calor sensible. Puede provocar cambios evidentes de frío y calor, que generalmente se pueden medir con un termómetro. Por ejemplo, el calor absorbido al elevar la temperatura del agua de 20 °C a 80 °C se denomina calor sensible.
Cuando un objeto absorbe o libera calor, su estado cambia (por ejemplo, de gas a líquido), pero su temperatura no cambia. Este calor absorbido o liberado se denomina calor latente. El calor latente no se puede medir con un termómetro ni el cuerpo humano lo puede sentir, pero sí se puede calcular experimentalmente.
Después de que el aire saturado libera calor, parte del vapor de agua se convertirá en agua líquida y la temperatura del aire saturado no baja en este momento, y esta parte del calor liberado es calor latente.
14. ¿Qué es la entalpía del aire?
Respuesta: La entalpía del aire se refiere al calor total contenido en el aire, generalmente basado en la unidad de masa de aire seco. La entalpía se representa con el símbolo ι.
15. ¿Qué es el punto de rocío? ¿Con qué se relaciona?
Respuesta: El punto de rocío es la temperatura a la cual el aire no saturado baja su temperatura mientras mantiene constante la presión parcial de vapor de agua (es decir, manteniendo constante el contenido absoluto de agua) para que alcance la saturación. Cuando la temperatura desciende al punto de rocío, las gotas de agua condensada se precipitarán en el aire húmedo. El punto de rocío del aire húmedo no solo está relacionado con la temperatura, sino también con la cantidad de humedad en el aire húmedo. El punto de rocío es alto con alto contenido de agua, y el punto de rocío es bajo con bajo contenido de agua. A cierta temperatura del aire húmedo, cuanto mayor sea la temperatura del punto de rocío, mayor será la presión parcial de vapor de agua en el aire húmedo y mayor será el contenido de vapor de agua en el aire húmedo. La temperatura del punto de rocío tiene un uso importante en la ingeniería de compresores. Por ejemplo, cuando la temperatura de salida del compresor de aire es demasiado baja, la mezcla de petróleo y gas se condensará debido a la baja temperatura en el barril de petróleo y gas, lo que hará que el aceite lubricante contenga agua y afecte el efecto de lubricación. Por lo tanto, la temperatura de salida del compresor de aire debe diseñarse para garantizar que no sea inferior a la temperatura del punto de rocío bajo la presión parcial correspondiente.
Hora de publicación: 17 de julio de 2023
