1. Không khí là gì? Không khí bình thường là như thế nào?
Câu trả lời: Bầu khí quyển bao quanh Trái đất, chúng ta thường gọi nó là không khí.
Không khí ở áp suất quy định là 0,1 MPa, nhiệt độ 20°C và độ ẩm tương đối 36% được gọi là không khí bình thường. Không khí bình thường khác với không khí tiêu chuẩn ở nhiệt độ và có chứa hơi ẩm. Khi có hơi nước trong không khí, một khi hơi nước bị tách ra, thể tích không khí sẽ giảm đi.
2. Định nghĩa tiêu chuẩn của không khí là gì?
Câu trả lời: Định nghĩa về trạng thái tiêu chuẩn là: trạng thái không khí khi áp suất hút là 0,1 MPa và nhiệt độ là 15,6°C (theo định nghĩa trong ngành là 0°C) được gọi là trạng thái tiêu chuẩn của không khí.
Ở trạng thái tiêu chuẩn, mật độ không khí là 1,185 kg/m3 (công suất của khí thải máy nén khí, máy sấy, bộ lọc và các thiết bị xử lý sau khác được ghi trên nhãn bằng lưu lượng ở trạng thái tiêu chuẩn của không khí, đơn vị là Nm3/min).
3. Không khí bão hòa và không khí chưa bão hòa là gì?
Trả lời: Ở một nhiệt độ và áp suất nhất định, hàm lượng hơi nước trong không khí ẩm (tức là mật độ hơi nước) có một giới hạn nhất định; khi lượng hơi nước chứa trong không khí ở một nhiệt độ nhất định đạt đến hàm lượng tối đa có thể, độ ẩm của không khí lúc này được gọi là không khí bão hòa. Không khí ẩm không đạt đến hàm lượng hơi nước tối đa có thể được gọi là không khí chưa bão hòa.
4. Trong điều kiện nào thì không khí chưa bão hòa trở thành không khí bão hòa? “Ngưng tụ” là gì?
Khi không khí chưa bão hòa trở thành không khí bão hòa, các giọt nước lỏng sẽ ngưng tụ trong không khí ẩm, hiện tượng này được gọi là “ngưng tụ”. Ngưng tụ là hiện tượng phổ biến. Ví dụ, độ ẩm không khí vào mùa hè rất cao, dễ hình thành các giọt nước trên bề mặt đường ống nước. Vào buổi sáng mùa đông, các giọt nước sẽ xuất hiện trên cửa kính nhà dân. Đó là không khí ẩm được làm lạnh dưới áp suất không đổi để đạt đến điểm sương. Kết quả của quá trình ngưng tụ do nhiệt độ.
5. Áp suất khí quyển, áp suất tuyệt đối và áp suất dư là gì? Các đơn vị đo áp suất thông dụng là gì?
Câu trả lời: Áp suất do lớp khí quyển dày bao quanh bề mặt Trái đất tác động lên bề mặt Trái đất hoặc các vật thể trên bề mặt được gọi là “áp suất khí quyển”, ký hiệu là Pb; áp suất tác động trực tiếp lên bề mặt của vật chứa hoặc vật thể được gọi là “áp suất tuyệt đối”. Giá trị áp suất bắt đầu từ chân không tuyệt đối, ký hiệu là Pa; áp suất đo được bằng đồng hồ đo áp suất, đồng hồ đo chân không, ống chữ U và các dụng cụ khác được gọi là “áp suất tương đối”, và “áp suất tương đối” bắt đầu từ áp suất khí quyển, ký hiệu là Pg. Mối quan hệ giữa ba loại áp suất này là...
Pa = Pb + Pg
Áp suất là lực tác dụng trên một đơn vị diện tích, đơn vị đo áp suất là N/square, ký hiệu là Pa, hay Pascal. MPa (MPa) thường được sử dụng trong kỹ thuật.
1 MPa = 10 mũ 6 Pa
1 áp suất khí quyển tiêu chuẩn = 0,1013 MPa
1kPa = 1000Pa = 0,01kgf/vuông
1 MPa = 10 mũ 6 Pa = 10,2 kgf/bình phương
Trong hệ đơn vị cũ, áp suất thường được biểu thị bằng kgf/cm2 (kilogram lực/centimet vuông).
6. Nhiệt độ là gì? Các đơn vị đo nhiệt độ thường dùng là gì?
A: Nhiệt độ là giá trị trung bình thống kê của chuyển động nhiệt của các phân tử trong một chất.
Nhiệt độ tuyệt đối: Nhiệt độ bắt đầu từ nhiệt độ giới hạn thấp nhất khi các phân tử khí ngừng chuyển động, được ký hiệu là T. Đơn vị là “Kelvin” và ký hiệu đơn vị là K.
Nhiệt độ Celsius: Nhiệt độ bắt đầu từ điểm nóng chảy của băng, đơn vị là “Celsius”, ký hiệu là ℃. Ngoài ra, các nước Anh và Mỹ thường sử dụng “nhiệt độ Fahrenheit”, ký hiệu là F.
Mối quan hệ chuyển đổi giữa ba đơn vị nhiệt độ là
T (K) = t (°C) + 273,16
t(F)=32+1.8t(℃)
7. Áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí ẩm là bao nhiêu?
Trả lời: Không khí ẩm là hỗn hợp của hơi nước và không khí khô. Trong một thể tích không khí ẩm nhất định, lượng hơi nước (theo khối lượng) thường ít hơn nhiều so với không khí khô, nhưng nó chiếm cùng một thể tích và có cùng nhiệt độ. Áp suất của không khí ẩm là tổng áp suất riêng phần của các khí cấu thành (tức là không khí khô và hơi nước). Áp suất của hơi nước trong không khí ẩm được gọi là áp suất riêng phần của hơi nước, ký hiệu là Pso. Giá trị của nó phản ánh lượng hơi nước trong không khí ẩm; hàm lượng hơi nước càng cao thì áp suất riêng phần của hơi nước càng cao. Áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí bão hòa được gọi là áp suất riêng phần của hơi nước bão hòa, ký hiệu là Pab.
8. Độ ẩm của không khí là bao nhiêu? Độ ẩm cao đến mức nào?
Trả lời: Độ ẩm là đại lượng vật lý biểu thị độ khô và độ ẩm của không khí. Các cách diễn đạt độ ẩm thường dùng là: độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tương đối.
Trong điều kiện tiêu chuẩn, khối lượng hơi nước chứa trong không khí ẩm ở thể tích 1 m³ được gọi là “độ ẩm tuyệt đối” của không khí ẩm, và đơn vị là g/m³. Độ ẩm tuyệt đối chỉ cho biết lượng hơi nước chứa trong một đơn vị thể tích không khí ẩm, nhưng không cho biết khả năng hấp thụ hơi nước của không khí ẩm, tức là mức độ ẩm của không khí ẩm. Độ ẩm tuyệt đối là mật độ của hơi nước trong không khí ẩm.
Tỷ lệ giữa lượng hơi nước thực tế có trong không khí ẩm và lượng hơi nước tối đa có thể có ở cùng nhiệt độ được gọi là “độ ẩm tương đối”, thường được biểu thị bằng φ. Độ ẩm tương đối φ nằm trong khoảng từ 0 đến 100%. Giá trị φ càng nhỏ, không khí càng khô và khả năng hấp thụ nước càng mạnh; giá trị φ càng lớn, không khí càng ẩm và khả năng hấp thụ nước càng yếu. Khả năng hấp thụ độ ẩm của không khí ẩm cũng liên quan đến nhiệt độ của nó. Khi nhiệt độ của không khí ẩm tăng lên, áp suất bão hòa cũng tăng theo. Nếu hàm lượng hơi nước không thay đổi ở thời điểm này, độ ẩm tương đối φ của không khí ẩm sẽ giảm, tức là khả năng hấp thụ độ ẩm của không khí ẩm sẽ tăng lên. Do đó, trong quá trình lắp đặt phòng máy nén khí, cần chú ý duy trì thông gió, giảm nhiệt độ, tránh thoát nước và tích tụ nước trong phòng để giảm độ ẩm trong không khí.
9. Độ ẩm là gì? Làm thế nào để tính toán độ ẩm?
Trả lời: Trong không khí ẩm, khối lượng hơi nước chứa trong 1kg không khí khô được gọi là “độ ẩm” của không khí ẩm, thường được sử dụng. Điều này cho thấy độ ẩm ω gần như tỷ lệ thuận với áp suất riêng phần của hơi nước Pso và tỷ lệ nghịch với tổng áp suất không khí p. ω phản ánh chính xác lượng hơi nước chứa trong không khí. Nếu áp suất khí quyển nói chung không đổi, khi nhiệt độ của không khí ẩm không đổi, Pso cũng không đổi. Lúc này, độ ẩm tương đối tăng, độ ẩm tăng và khả năng hấp thụ ẩm giảm.
10. Mật độ của hơi nước trong không khí bão hòa phụ thuộc vào yếu tố nào?
Trả lời: Hàm lượng hơi nước (mật độ hơi nước) trong không khí là có giới hạn. Trong phạm vi áp suất khí động học (2MPa), có thể coi mật độ hơi nước trong không khí bão hòa chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và không liên quan đến áp suất không khí. Nhiệt độ càng cao, mật độ hơi nước bão hòa càng lớn. Ví dụ, ở 40°C, 1 mét khối không khí có cùng mật độ hơi nước bão hòa bất kể áp suất của nó là 0,1MPa hay 1,0MPa.
11. Không khí ẩm là gì?
Trả lời: Không khí chứa một lượng hơi nước nhất định được gọi là không khí ẩm, và không khí không chứa hơi nước được gọi là không khí khô. Không khí xung quanh chúng ta là không khí ẩm. Ở một độ cao nhất định, thành phần và tỷ lệ của không khí khô về cơ bản là ổn định, và nó không có ý nghĩa đặc biệt đối với hiệu suất nhiệt của toàn bộ không khí ẩm. Mặc dù hàm lượng hơi nước trong không khí ẩm không lớn, nhưng sự thay đổi hàm lượng này lại ảnh hưởng lớn đến các tính chất vật lý của không khí ẩm. Lượng hơi nước quyết định độ khô và độ ẩm của không khí. Đối tượng làm việc của máy nén khí là không khí ẩm.
12. Nhiệt là gì?
Trả lời: Nhiệt là một dạng năng lượng. Các đơn vị thường dùng: KJ/(kg·℃), cal/(kg·℃), kcal/(kg·℃), v.v. 1 kcal = 4,186 kJ, 1 kJ = 0,24 kcal.
Theo các định luật nhiệt động lực học, nhiệt có thể tự truyền từ đầu có nhiệt độ cao đến đầu có nhiệt độ thấp thông qua đối lưu, dẫn nhiệt, bức xạ và các hình thức khác. Nếu không có sự tiêu thụ năng lượng bên ngoài, nhiệt không bao giờ có thể đảo ngược.
13. Nhiệt lượng cảm ứng là gì? Nhiệt lượng ẩn là gì?
Trả lời: Trong quá trình làm nóng hoặc làm lạnh, nhiệt lượng mà một vật hấp thụ hoặc tỏa ra khi nhiệt độ của nó tăng hoặc giảm mà không thay đổi trạng thái ban đầu được gọi là nhiệt lượng cảm ứng. Nhiệt lượng này có thể khiến con người cảm nhận được những thay đổi rõ rệt về lạnh và nóng, thường có thể đo được bằng nhiệt kế. Ví dụ, nhiệt lượng hấp thụ khi làm nóng nước từ 20°C lên 80°C được gọi là nhiệt lượng cảm ứng.
Khi một vật hấp thụ hoặc tỏa nhiệt, trạng thái vật chất của nó thay đổi (ví dụ như từ khí chuyển thành lỏng…), nhưng nhiệt độ không thay đổi. Lượng nhiệt được hấp thụ hoặc tỏa ra này được gọi là nhiệt ẩn. Nhiệt ẩn không thể đo được bằng nhiệt kế, cơ thể người cũng không thể cảm nhận được, nhưng nó có thể được tính toán bằng thực nghiệm.
Sau khi không khí bão hòa giải phóng nhiệt, một phần hơi nước sẽ chuyển thành nước lỏng, và nhiệt độ của không khí bão hòa không giảm xuống trong quá trình này, phần nhiệt lượng giải phóng này chính là nhiệt ẩn.
14. Nhiệt dung riêng của không khí là bao nhiêu?
Trả lời: Entalpi của không khí là tổng nhiệt lượng chứa trong không khí, thường được tính trên một đơn vị khối lượng của không khí khô. Entalpi được ký hiệu bằng ι.
15. Điểm sương là gì? Nó liên quan đến điều gì?
Câu trả lời: Điểm sương là nhiệt độ mà tại đó không khí chưa bão hòa giảm nhiệt độ trong khi giữ áp suất riêng phần của hơi nước không đổi (tức là giữ hàm lượng nước tuyệt đối không đổi) để đạt đến trạng thái bão hòa. Khi nhiệt độ giảm xuống điểm sương, các giọt nước ngưng tụ sẽ lắng đọng trong không khí ẩm. Điểm sương của không khí ẩm không chỉ liên quan đến nhiệt độ mà còn liên quan đến lượng hơi ẩm trong không khí ẩm. Điểm sương cao khi hàm lượng nước cao, và điểm sương thấp khi hàm lượng nước thấp. Ở một nhiệt độ không khí ẩm nhất định, nhiệt độ điểm sương càng cao thì áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí ẩm càng lớn, và hàm lượng hơi nước trong không khí ẩm càng cao. Nhiệt độ điểm sương có ứng dụng quan trọng trong kỹ thuật máy nén khí. Ví dụ, khi nhiệt độ đầu ra của máy nén khí quá thấp, hỗn hợp dầu-khí sẽ ngưng tụ do nhiệt độ thấp trong thùng chứa dầu-khí, điều này sẽ làm cho dầu bôi trơn chứa nước và ảnh hưởng đến hiệu quả bôi trơn. Do đó, nhiệt độ đầu ra của máy nén khí phải được thiết kế sao cho không thấp hơn nhiệt độ điểm sương dưới áp suất riêng phần tương ứng.
Thời gian đăng bài: 17/07/2023
