1. Cos'è l'aria? Cos'è l'aria normale?
Risposta: L'atmosfera che circonda la Terra, siamo abituati a chiamarla aria.
L'aria alla pressione specificata di 0,1 MPa, alla temperatura di 20 °C e con un'umidità relativa del 36% è considerata aria normale. L'aria normale differisce dall'aria standard per temperatura e umidità. Quando nell'aria è presente vapore acqueo, una volta che il vapore acqueo si è separato, il volume d'aria si riduce.
2. Qual è la definizione standard dell'aria?
Risposta: La definizione dello stato standard è: lo stato dell'aria in cui la pressione di aspirazione dell'aria è 0,1 MPa e la temperatura è 15,6 °C (la definizione industriale nazionale è 0 °C) è chiamato stato standard dell'aria.
Nello stato standard, la densità dell'aria è 1,185 kg/m3 (la capacità di scarico del compressore d'aria, dell'essiccatore, del filtro e di altre apparecchiature di post-elaborazione è indicata dalla portata nello stato standard dell'aria e l'unità è scritta come Nm3/min).
3. Cosa sono l'aria satura e l'aria non satura?
Risposta: A una certa temperatura e pressione, il contenuto di vapore acqueo nell'aria umida (ovvero la densità del vapore acqueo) ha un certo limite; quando la quantità di vapore acqueo contenuta a una certa temperatura raggiunge il massimo contenuto possibile, l'umidità in quel momento è chiamata aria satura. L'aria umida senza il massimo contenuto possibile di vapore acqueo è chiamata aria insatura.
4. In quali condizioni l'aria non satura diventa satura? Cos'è la "condensazione"?
Nel momento in cui l'aria insatura diventa satura, le goccioline d'acqua liquida si condensano nell'aria umida, fenomeno chiamato "condensazione". La condensazione è un fenomeno comune. Ad esempio, l'umidità dell'aria in estate è molto elevata ed è facile che si formino goccioline d'acqua sulla superficie delle tubature dell'acqua. Al mattino d'inverno, le goccioline d'acqua compaiono sui vetri delle finestre. Si tratta dell'aria umida che si raffredda a pressione costante fino a raggiungere il punto di rugiada. Questo è il risultato della condensazione dovuta alla temperatura.
5. Cosa sono la pressione atmosferica, la pressione assoluta e la pressione relativa? Quali sono le unità di misura più comuni per la pressione?
Risposta: La pressione causata da uno strato molto spesso di atmosfera che circonda la superficie terrestre o gli oggetti superficiali è chiamata "pressione atmosferica" e il suo simbolo è Ρb; la pressione che agisce direttamente sulla superficie del contenitore o dell'oggetto è chiamata "pressione assoluta". Il valore della pressione parte dal vuoto assoluto e il suo simbolo è Pa; la pressione misurata da manometri, vacuometri, tubi a U e altri strumenti è chiamata "pressione relativa", e la "pressione relativa" parte dalla pressione atmosferica e il suo simbolo è Ρg. La relazione tra le tre è:
Pa=Pb+Pg
La pressione si riferisce alla forza per unità di superficie e l'unità di misura della pressione è N/quadrato, indicata come Pa, chiamata Pascal. MPa (MPa) è comunemente usato in ingegneria.
1 MPa = 10 sesta potenza Pa
1 pressione atmosferica standard = 0,1013 MPa
1 kPa = 1000 Pa = 0,01 kgf/quadrato
1 MPa = 10 sesta potenza Pa = 10,2 kgf/quadrato
Nel vecchio sistema di unità di misura, la pressione era solitamente espressa in kgf/cm2 (chilogrammo forza/centimetro quadrato).
6. Cos'è la temperatura? Quali sono le unità di misura della temperatura più comunemente utilizzate?
A: La temperatura è la media statistica del moto termico delle molecole di una sostanza.
Temperatura assoluta: la temperatura a partire dalla temperatura limite più bassa in cui le molecole del gas smettono di muoversi, indicata con T. L'unità di misura è "Kelvin" e il simbolo dell'unità è K.
Temperatura Celsius: la temperatura a partire dal punto di fusione del ghiaccio; l'unità di misura è "Celsius" e il simbolo è ℃. Inoltre, i paesi britannici e americani usano spesso la temperatura "Fahrenheit", e il simbolo è F.
La relazione di conversione tra le tre unità di temperatura è
T (K) = t (°C) + 273,16
t(F)=32+1,8t(℃)
7. Qual è la pressione parziale del vapore acqueo nell'aria umida?
Risposta: L'aria umida è una miscela di vapore acqueo e aria secca. In un certo volume di aria umida, la quantità di vapore acqueo (in massa) è solitamente molto inferiore a quella dell'aria secca, ma occupa lo stesso volume dell'aria secca. Entrambi i gas hanno anche la stessa temperatura. La pressione dell'aria umida è la somma delle pressioni parziali dei gas costituenti (aria secca e vapore acqueo). La pressione del vapore acqueo nell'aria umida è chiamata pressione parziale del vapore acqueo, indicata con Pso. Il suo valore riflette la quantità di vapore acqueo presente nell'aria umida: maggiore è il contenuto di vapore acqueo, maggiore è la pressione parziale del vapore acqueo. La pressione parziale del vapore acqueo nell'aria satura è chiamata pressione parziale satura del vapore acqueo, indicata con Pab.
8. Qual è l'umidità dell'aria? Quanta umidità c'è?
Risposta: La grandezza fisica che esprime la secchezza e l'umidità dell'aria è chiamata umidità. Le espressioni comunemente utilizzate per indicare l'umidità sono: umidità assoluta e umidità relativa.
In condizioni standard, la massa di vapore acqueo contenuta nell'aria umida in un volume di 1 m³ è chiamata "umidità assoluta" dell'aria umida e l'unità di misura è g/m³. L'umidità assoluta indica solo la quantità di vapore acqueo contenuta in un'unità di volume di aria umida, ma non indica la capacità dell'aria umida di assorbire vapore acqueo, ovvero il grado di umidità dell'aria umida. L'umidità assoluta è la densità del vapore acqueo nell'aria umida.
Il rapporto tra la quantità effettiva di vapore acqueo contenuta nell'aria umida e la quantità massima possibile di vapore acqueo alla stessa temperatura è chiamato "umidità relativa", ed è spesso espresso da φ. L'umidità relativa φ è compresa tra 0 e 100%. Minore è il valore di φ, più secca è l'aria e maggiore è la capacità di assorbimento d'acqua; maggiore è il valore di φ, più umida è l'aria e minore è la capacità di assorbimento d'acqua. La capacità di assorbimento dell'umidità dell'aria umida è anche correlata alla sua temperatura. All'aumentare della temperatura dell'aria umida, la pressione di saturazione aumenta di conseguenza. Se il contenuto di vapore acqueo rimane invariato in questo momento, l'umidità relativa φ dell'aria umida diminuirà, ovvero la capacità di assorbimento dell'umidità dell'aria umida aumenterà. Pertanto, durante l'installazione della sala compressori d'aria, è necessario prestare attenzione a mantenere la ventilazione, abbassare la temperatura, evitare il drenaggio e l'accumulo di acqua nella stanza per ridurre l'umidità nell'aria.
9. Cos'è il contenuto di umidità? Come si calcola?
Risposta: Nell'aria umida, la massa di vapore acqueo contenuta in 1 kg di aria secca è chiamata "contenuto di umidità" dell'aria umida, termine comunemente usato. Per dimostrare che il contenuto di umidità ω è pressoché proporzionale alla pressione parziale del vapore acqueo Pso e inversamente proporzionale alla pressione totale dell'aria p, ω riflette esattamente la quantità di vapore acqueo contenuta nell'aria. Se la pressione atmosferica è generalmente costante, quando la temperatura dell'aria umida è costante, anche Pso è costante. In questo caso, l'umidità relativa aumenta, il contenuto di umidità aumenta e la capacità di assorbimento dell'umidità diminuisce.
10. Da cosa dipende la densità del vapore acqueo nell'aria satura?
Risposta: Il contenuto di vapore acqueo (densità del vapore acqueo) nell'aria è limitato. Nell'intervallo di pressione aerodinamica (2 MPa), si può considerare che la densità del vapore acqueo nell'aria satura dipenda solo dalla temperatura e non abbia nulla a che fare con la pressione atmosferica. Maggiore è la temperatura, maggiore è la densità del vapore acqueo saturo. Ad esempio, a 40 °C, 1 metro cubo d'aria ha la stessa densità di vapore acqueo saturo indipendentemente dalla pressione, che sia 0,1 MPa o 1,0 MPa.
11. Che cosa è l'aria umida?
Risposta: L'aria contenente una certa quantità di vapore acqueo è chiamata aria umida, mentre l'aria priva di vapore acqueo è chiamata aria secca. L'aria che ci circonda è aria umida. A una certa altitudine, la composizione e la percentuale di aria secca sono sostanzialmente stabili e non hanno particolare importanza per le prestazioni termiche dell'aria umida nel suo complesso. Sebbene il contenuto di vapore acqueo nell'aria umida non sia elevato, la variazione del contenuto ha una grande influenza sulle proprietà fisiche dell'aria umida. La quantità di vapore acqueo determina il grado di secchezza e umidità dell'aria. L'oggetto di lavoro del compressore d'aria è l'aria umida.
12. Che cosa è il calore?
Risposta: il calore è una forma di energia. Unità di misura comunemente usate: kJ/(kg·℃), cal/(kg·℃), kcal/(kg·℃), ecc. 1 kcal = 4,186 kJ, 1 kJ = 0,24 kcal.
Secondo le leggi della termodinamica, il calore può essere trasferito spontaneamente dall'estremità ad alta temperatura a quella a bassa temperatura attraverso convezione, conduzione, irraggiamento e altre forme. In assenza di consumo di energia esterna, il calore non può mai essere invertito.
13. Cos'è il calore sensibile? Cos'è il calore latente?
Risposta: Nel processo di riscaldamento o raffreddamento, il calore assorbito o rilasciato da un oggetto quando la sua temperatura aumenta o diminuisce senza modificare il suo stato di fase originale è chiamato calore sensibile. Può provocare nelle persone evidenti variazioni di freddo e caldo, che di solito possono essere misurate con un termometro. Ad esempio, il calore assorbito portando l'acqua da 20 °C a 80 °C è chiamato calore sensibile.
Quando un oggetto assorbe o rilascia calore, il suo stato di fase cambia (ad esempio, da gas diventa liquido...), ma la temperatura non cambia. Questo calore assorbito o rilasciato è chiamato calore latente. Il calore latente non può essere misurato con un termometro, né il corpo umano può percepirlo, ma può essere calcolato sperimentalmente.
Dopo che l'aria satura rilascia calore, parte del vapore acqueo si trasformerà in acqua liquida e la temperatura dell'aria satura non scenderà in questo momento; questa parte del calore rilasciato sarà calore latente.
14. Qual è l'entalpia dell'aria?
Risposta: L'entalpia dell'aria si riferisce al calore totale contenuto nell'aria, solitamente calcolato sulla massa unitaria dell'aria secca. L'entalpia è rappresentata dal simbolo ι.
15. Cos'è il punto di rugiada? A cosa è correlato?
Risposta: Il punto di rugiada è la temperatura alla quale l'aria non satura abbassa la propria temperatura mantenendo costante la pressione parziale del vapore acqueo (ovvero, mantenendo costante il contenuto assoluto di acqua) in modo da raggiungere la saturazione. Quando la temperatura scende al punto di rugiada, le goccioline d'acqua condensate precipitano nell'aria umida. Il punto di rugiada dell'aria umida non è correlato solo alla temperatura, ma anche alla quantità di umidità presente nell'aria umida. Il punto di rugiada è alto in presenza di un elevato contenuto d'acqua, mentre è basso in presenza di un basso contenuto d'acqua. A una certa temperatura dell'aria umida, maggiore è la temperatura del punto di rugiada, maggiore è la pressione parziale del vapore acqueo nell'aria umida e maggiore è il contenuto di vapore acqueo nell'aria umida. La temperatura del punto di rugiada ha un ruolo importante nella progettazione dei compressori. Ad esempio, quando la temperatura di uscita del compressore d'aria è troppo bassa, la miscela olio-gas si condensa a causa della bassa temperatura nel serbatoio olio-gas, il che fa sì che l'olio lubrificante contenga acqua e compromette l'effetto lubrificante. Pertanto, la temperatura di uscita del compressore d'aria deve essere progettata in modo da garantire che non sia inferiore alla temperatura del punto di rugiada alla corrispondente pressione parziale.
Data di pubblicazione: 17/07/2023
