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Psychrometric chart/zh

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湿度是评估任何空调系统的重要工具。空气中含有水蒸气和其他气体,当空气冷却或加热时,其相对湿度和含水量会发生变化。湿度图以温度和含水量为横坐标,以相对湿度和湿空气的焓值为纵坐标绘制曲线,从而可以透过在图上绘制曲线来模拟空调过程。

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湿度图-海平面-SI

温度

此图表的横轴表示气温,单位为摄氏度,范围从摄氏-10度到+55度。

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温度湿度图表(国际单位制)

湿度

空气湿度以每公克空气中水蒸气的克数来衡量(本文通篇采用国际单位制)。这是图表的纵轴,范围从 0.000 到 0.030,标记为湿度比。

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湿度图表-SI
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湿度图表-相对湿度-SI

然而,通常所说的湿度指的是相对湿度,即空气中的水分含量占该温度下空气最大水分含量的百分比。这个最大水分含量在图表中以标示 100% 的红线表示。图表中超过这条线的数据为零,因为在正常海平面气压下,空气的水分含量不可能超过这条线。其他标示 90%、80% 等的红线则表示与任何空气温度和水分含量相对应的相对湿度值。

已知空气温度和空气湿度,您可以将其绘制在此图表上。例如,温度为 20°C、相对湿度为 70% 的空气(教程图表中的点 1)的湿度为每克空气含 0.010 克水。

加热

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温度计图表-加热-SI

如果加热空气,温度会升高,图表上的点会向右移动。如果我们把温度为 20°C、相对湿度为 70% 的空气加热到 25°C,那么相对湿度会下降到 50%(教程图表上的第 2 点),前提是加热过程不会增加或减少空气中的水分。

冷却

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温度计图表-冷却-SI

如果我们冷却这片空气,从图表中可以看出,当空气温度达到 14°C 时,相对湿度将达到 100%(图表中的第 3 点)。这是空气的露点,此时空气的含水量为 0.010。当空气达到这个温度时,由于空气中的水分开始凝结,就会发生冷凝现象。如果温度继续降低,含水量将开始下降,图表中的点将沿着 100% 的线移动。这就是除湿过程

蒸发冷却

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湿度图表-蒸发冷却-SI

如果我们取20℃、相对湿度70%的空气,并在其中喷洒20℃的水滴,这些水滴会蒸发,增加空气的湿度。然而,将20℃的水转化为20℃的水蒸气需要空气提供蒸发所需的能量。提供这种能量会冷却空气,最终得到温度更低但湿度更高的空气。这被称为绝热冷却

从图表中可以看出:20℃、相对湿度70%的空气(点1)的蒸发比介于40和60 J/g干空气之间,但更接近40 J/g干空气线-例如45 J/g干空气。根据图表,我们可以估算出45 J/g干空气线与相对湿度100%线的交点大约在17℃的空气温度下(点4),因此我们知道蒸发冷却能使空气冷却到的最低温度是17℃。

湿球温度

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湿度图表-湿球温度-SI

为了测量空气中的湿度,我们使用湿球温度计或吊索温度计。

这是一种温度计,其温度感应元件包裹在一块湿布中。当空气流过这块湿布时,水分蒸发,水温下降,直到达到该空气的露点温度。此时即可从温度计上读取该温度值。

20℃、相对湿度70%的空气(点1)的湿球温度为14℃(点3)。

甩动式温度计是一种安装在手柄上的温度计,可以挥动测量。空气快速流过湿球,能使其更快达到湿球温度。

参考

Hands Down 软件

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语言英语(en)
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创建2010年10月24日,·拉弗蒂
最后编辑2025年11月28日,StandardWikitext bot发布
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