Science >> Wetenschap >  >> Energie

Wat zou de totale warmte-inhoud van de lucht zijn als de frisse omstandigheden buiten 93F droge bol en 74F natte bol zouden zijn?

Om de totale warmte-inhoud van de lucht te berekenen, kunnen we de volgende formule gebruiken:

Totale warmte-inhoud (THC) =Drogeboltemperatuur + (Natteboltemperatuur - Drogeboltemperatuur) / (0,44 ÷ Specifieke warmte van vochtige lucht)

De soortelijke warmte van vochtige lucht kan worden berekend met behulp van de formule:

Soortelijke warmte van vochtige lucht =1000 + 1,838W

Waarbij W de vochtigheidsverhouding is, die kan worden berekend met de formule:

Vochtigheidsverhouding (W) =0,62198 * Dampdruk / (barometerdruk - dampdruk)

Laten we nu de gegeven waarden invoeren:

Drogeboltemperatuur (DB) =93°F =33,89°C

Natteboltemperatuur (WB) =74°F =23,33°C

Uitgaande van de standaard barometrische druk (P) op zeeniveau van 1013,25 millibar (mbar) of hectopascal (hPa)

Berekening van de dampdruk (VP) met behulp van de August-Roche-Magnus-benaderingsformule:

VP =6,112 * e^(5417,7530 * ((1/273,15) - (1/(273,15 + T))))

VP =6,112 * e^(5417,7530 * ((1/273,15) - (1/(273,15 + 23,33))))

VP ≈ 24,43 mbar

Berekening van de vochtigheidsverhouding (W):

W =0,62198 * VP / (P - VP)

W ≈ 0,62198 * 24,43 / (1013,25 - 24,43)

W ≈ 0,0158 kg water / kg droge lucht

Berekening van de soortelijke warmte van vochtige lucht:

Soortelijke warmte van vochtige lucht =1000 + 1,838 * W

Soortelijke warmte van vochtige lucht ≈ 1000 + 1,838 * 0,0158

Soortelijke warmte van vochtige lucht ≈ 1003 J/(kg droge lucht °C)

Nu kunnen we de totale warmte-inhoud (THC) berekenen:

THC =DB + (WB - DB) / [(0,44) ÷ Specifieke warmte van vochtige lucht]

THC =33,89 + (23,33 - 33,89) / [(0,44) ÷ 1003]

THC ≈ 33,89 + (-10,56) / (0,000439)

THC ≈ 33,89 - 24038

THC ≈ -23904 J/kg droge lucht

De negatieve waarde geeft aan dat de lucht koeler is dan het referentiepunt van 0°C, dat wordt gebruikt bij de berekening van de totale warmte-inhoud. In dergelijke gevallen wordt doorgaans de absolute waarde van THC gebruikt om de warmte weer te geven die nodig is om de lucht op de referentietemperatuur te brengen.

Daarom bedraagt ​​de totale warmte-inhoud van de lucht onder deze omstandigheden ongeveer 23.904 J/kg droge lucht.