第一章 空气环境与人体健康和工艺生产的关系
一 问答题
1 答：扇扇子使身体旁边的空气流动速度加快，对流放热系数大，散发的热量就越多，使人的实感温度就越低。所以，夏天扇扇子会感到凉快。
2 答：在空气环境中影响人体散热的因素主要有温度、湿度和风速。温度高，人体散发的热量小于体内产生的热量，人就会感觉到热；湿度低，空气干燥，汗水容易蒸发，人的实感温度就低；风速大，对流放热系数大，散发热量多。
在纺织厂车间内危害人体健康的物质主要是粉尘。粉尘沾有大量细菌，易沾污皮肤而引起皮肤发炎。大量粉尘进入呼吸气管后，会刺激上呼吸道黏膜，引起鼻炎、咽喉炎；吸入肺部易引起尘肺症等疾病。
为了保证人们有足够的氧气量，“工业企业采暖通风和空气调节设计规范”
3
规定：系统的新风量应不小于总风量的10%；保证各房间每人每小时有不小于30m的新风量。人们长期停留地点二氧化碳的最大允许浓度为1L/m3,短期停留地点二氧化碳的最大允许浓度为1L/m3。
3 答：夏季细纱车间要求温度为30～32℃，相对湿度为55～60%；织造车间要求温度为32℃以下，相对湿度为68～80%，两车间相比较，细纱车间要求的温度比较高，但是相对温度比较低，即细纱车间相对干燥些。在夏季时，空气越干燥，则汗水越容易蒸发，实感温度就越低。所以，工人在细纱车间感觉较凉爽和舒适。 4 答：纺织厂络筒、穿筘、整理车间夏季的相对湿度高于冬季的相对湿度。 5 答：化纤或混纺品种与纯棉品种对温湿度要求是不同的。化纤或混纺品种中的合成纤维具有高电阻、吸湿性差的特点，易起静电，故抗静电剂在吸湿时随水份吸附在纤维表面，所以对车间温湿度的变化很敏感，即清棉车间的相对湿度要大，以后各道纺纱过程均以放湿为宜。至于织造车间主要应视浆料性质而定。 例如涤纶纺纱时，在夏季车间温度宜较棉纺织为低，在冬季车间温度与棉纺厂相类似。至于相对湿度，在纺部清棉车间相对湿度宜大，因涤纶清洁、除杂问题很少，而涤纶纤维极易产生静电，故应以减少静电为主。湿度大，有利于减少静电，纤维柔软，成卷情况良好，以后各道工序宜在逐步放湿状态下进行，工作才比较好做。
第二章 湿空气与水蒸气
一 填空题
1、水蒸气 粉尘 2、水蒸气数量 湿度 3、大 大
4、空气中存在的水蒸气分压力 同温度饱和状态下水蒸气分压力 5、热湿比线 6、显热 潜热 7、大 小 8、0% 100%
9、增加 减小 表面式蒸汽（或热水）加热器、电加热器 减小 增加 表面式冷却器 不变 直接喷雾
10、混合 加热 冷却 绝热加湿 11、值大小相等 方向相反
12、未饱和水状态区 湿蒸汽状态区 过热蒸汽状态区
13、未饱和水 饱和水 湿饱和蒸汽 干饱和蒸汽 过热蒸汽
二 名词解释
1、绝对湿度γq：1m3湿空气中含有水蒸气的质量（以克计）称为绝对湿度。也就是湿空气中单位容积水蒸气的质量克数，可用下式表示：?q?mq?1000
Vq 相对湿度Φ：空气的绝对湿度γq和同温度饱和状态下的绝对湿度γ为相对湿度，常用百分数表示：??水蒸气分压力与同温度饱和状态下水蒸气分压力之比，即??q?q?100%，也可理解为现在空气中存在的?q,bPP?100%
q，b
之比称
q,b2、含湿度d ：内含1kg干空气的湿空气中所含有水蒸气的质量（以克计），称
m为湿空气的含湿量。即：d?q?1000
mg3、饱和空气：当空气的相对湿度为100%时，为饱和空气，即空气完全没有吸湿
能力。
4、比容v：单位质量的空气所占的容积成为空气的比容v。 密度ρ：单位容积的空气所具有的质量称为空气的密度ρ。
5、焓i ：内含1kg干空气为单位的湿空气所含的热量称为湿空气的焓，以i表示。
6、热湿比ε：指空气在变化过程中其热量的变化量与湿量的变化量的比值。 7、空气的露点温度tl ：当空气在含湿量不变的情况下进行冷却达到饱和状态时，这一点的温度就是空气的露点温度。
8、干球温度tg和湿球温度ts：干湿球温度计由两只相同的水银温度计组成，其中一只水银球保持干燥，用以测量空气的温度，称干球温度计，从干球温度计上读出的温度称为干球温度tg；另一只水银球上包有纱布，并将纱布下端浸入盛有蒸馏水的容器中，在毛细管作用下使水银球表面的纱布经常保持湿润状态，称为湿球温度计，从湿球温度计上读出的温度称为湿球温度ts。
9、汽化热r：当液体水变为气态的水汽时，由于水分子需克服周围分子间的吸引力及其造成的表面张力，故需要吸收热能，此热能通常称为汽化热，单位是kj/kg，它的意义是指1kg的液体，在一定温度下转变为同温度蒸汽时所需要吸收的热量。
10、干度x：每千克湿蒸汽中所含饱和水蒸气的质量（千克数），称为干度x。
三 判断题
1～5： √ × √ √ √ 6～10： √ × × × √ 11～15：√ × √ × ×
16～21：√ √ × × √ √
四 问答题
1 答：理想气体状态方程式：PV=mRT。在空气调节过程中，通常将湿空气以及组成湿空气的干空气和水蒸气视为理想气体，故理想气体状态方程式也适合于湿空气。
2 答：不是。是室内空气的压力是用仪表测出的表压力，而表压力不是压力的真正数值，而是空调系统中空气压力与当地大气压力的差值，故室内空气的压力不是室外的大气压力。
3 答：湿空气的水蒸气分压力的大小直接反映空气中水蒸气数量的多少，它是衡量空气湿度的一个指标。对一定温度的空气，其水蒸气分压力有一个最大限量，这个最大限量为饱和水蒸气分压力。
4 答：空气的绝对湿度γq和同温度饱和状态下的绝对湿度γ
q，b
之比称为相对湿
度。空气的相对湿度反映了空气接近饱和的程度，在含湿量一定的情况下，φ小说明空气饱和程度小，吸收水蒸气的能力强。Φ=100%时，指的是饱和空气，完全没有吸湿能力。
内含1kg干空气的湿空气中所含有水蒸气的质量（以克计），称为湿空气的含湿量。当大气压力一定时，含湿量仅与水蒸气分压力有关，Pq越大，d也越大。当空气状态发生变化时，只要空气中的水蒸汽分压力不变，那么空气的含湿量也是不变的，因此含湿量可以度量空气中水蒸气的含量。
5 答：不是同样干燥。已知不同温度对应的Pq，b不同，由公式Pq??Pq,b可知当相对湿度不同时，水蒸气分压力不同，即空气中水蒸气的含量不同，也就是说空气的干燥程度不同。
q??2.17q6 答：可以。式①φ=γq/γq，b 是由定义可得。将式②T和式③
PPPB?Pq,bd?q,b?2.17q,b代入式①得出式④??q?100%，已知式⑤?q?，
TdbPq,bB?PqB?PqPd?,bq,b?把式④代入式⑤得?，由于Pq与Pq，b在数值上远小于B，故
db100%B?PqdB-Pq≈B-Pq，b，因此可以近似的认为??。
dbPq7 答：由公式d?622可知，当Pq一定时，B较低时，得出的d值较大，
B?Pq因此这时的等相对湿度线将在大气压力较高的相对湿度下面。
P8 答：当Pq一定时，由d?622q，B增加，则d减少，因此这时等φ线将
B?Pq在较低大气压力的相对湿度上面。
P9 答：由公式d?622q知，在不同的大气压力下，d值相同，Pq值不同。Pq
B?Pq值随着大气压力B的增大而增加，随着大气压力B的减小而减少，绘出的水蒸气
P分压力线上的标定值也不相同。
10 答：空气经过加热器时，空气的温度要升高，空气的含湿量不变，相对湿度减少；空气
经过冷却器时，温度降低，空气的含湿量不变，相对湿度增加。图新29 11 答：最终水温是tshz=ts = 5℃。水的初始温度较高经与空气接触一次后，由于水失去热量而使水温降低，再将水循环使用，水温就会不断降低。当水温降低到与空气的湿球温度相等时，由于空气状态的变化沿等焓线进行，空气的含热量不变，因而水温就保持不变了。
12 答：热湿比ε是指空气在变化过程中其热量的变化量与湿量的变化量的比值。对于任何一个变化过程都有一定的热湿比值。对于空气的任何变化过程，不论其初终状态如何，只要变化过程的热湿比值相同，则其变化过程线必然是相互平行。 13 答：在i-d图上可知起始状态1：t1=18℃，Φ1=45%时，i1=33kj/kg，d1=5.7g/kg。 取i2=66kj/kg，已知ε=33000，
i?i由公式??21?1000，可得出
d2?d1d2=6.7g/kg，
得出i2、d2可得出状态2，在i-d图上连接状态1点和状态2点就可得出热湿比为ε=33000的变化过程线。同理可得出热湿比为ε=-2200的变化过程线。图 14 答：因为冷水管的外表面、窗
户玻璃和有些外墙的内表面温度低于空气的露点温度，因此空气中的水蒸气凝结成水滴附着在它们的表面。措施：在夏季可以在冷水管表面包上稻草之类的；在冬季可降低室内的含湿量或提高室内温度。
15 答：不对。湿球温度实际上反映了湿纱布中水的温度，也是贴近湿球表面的一薄层饱和空气的温度。湿球从周围空气或周围物体得到的热量正好等于湿球表面水分蒸发所需要的热量。被测空气的湿球温度值不受开始时容器中水温的影响。 16 答：
17 答：ts 和I是两个彼此不独立的参数。 18 答：
19 答：在冬季，室外温度低于随着人呼吸排出的水蒸气的露点温度，因此水蒸气凝露成小水滴悬浮在空中，也就是白色的雾气。
冬季室内供暖使空气中部分水蒸气蒸发成水汽，空气的相对湿度降低，因此人感觉空气干燥。 20 答：是。
21 答：已知送风状态和排风状态即可求出。
五 计算题
1 解：P绝对=B+P表=1.027×105+8×103=1.107×105Pa
2 解：P绝对=B-P真=1.021×105-3.1×104=7.11×104Pa 3 解：P1=758-738=20mmHg V1=80S mm3（S是管的横截面积）T1=273+27=300K P2=P-743mmHg V2=（738+80）S-743S=75S mm3 T2=273+（-3）=270K
将数据代入理想气体的状态方程：P1V1?P2V2
T1T2 得20?82S300?(P?743)?75S270 P=762.2 mmHg
4 解：初状态P=4atm，V1=2/3V，T1=250K,末状态时，V2=V，T2=300K， 由理想气体状态方程
PV1P2V21?得： T1T2 P2?PV1T22?300?41?atm?3.2atm V2T13?3505 解：(1) 设烃类在混合气中的分压为 PA；水蒸气的分压为 PB 。
则 PB = 3.167 kPa; PA = P -PB= 101.198 kPa
由公式
3.167nBPBP?1000=31.3mol ?可得：nB?BnA=
101.198nAPAPA (2) 所求初始体积为V :
V?nRTnARTnBRT31.3?8.315?3003???m?24.65m3 PPAPB3.167?10006 解:已知M甲烷 =16.04×10-3 kg /mol
mPM200?103?16.04?10?3 ????kg/m3?1.29kg4/m3
VRT8.315?(25?273.15)7 解:已知:B=105Pa，V=Vq=Vg=4500m3，T=30+273.15=303.15K,
Pq=2400Pa，Pg=B-Pq=97600Pa 由公式PV=mRT,可知mq?PqVqRqT?2400?4500?77.2kg
461.5?303.15 同理可得mg=5048.1kg
8 解：①空气加热前：P1V1=m1RT1 ； 空气加热后：P2V2=m2RT2 已知m1=m2，P1=P2,T1=20+273.15=293.15K T2=130+273.15=403.15K 由
V1T1T403.15??V2?2?V1??1800?2475m3 V2T2T1293.15 ②由附表1可知当t=20℃时，干空气的密度为1.205kg/m3，
Pg.5Pa，则Pq=B-Pg=101325-101216.5=108.5Pa 又?g?0.00349?Pg?101216T