濕空氣性質計算機
計算露點、濕球溫度、含濕比與濕空氣焓值,適用於暖通空調及大氣分析。
計算濕空氣性質
輸入乾球溫度、相對濕度與絕對大氣壓力。
關於濕空氣性質計算
濕空氣熱力學研究含水蒸氣空氣的熱力性質。工程師運用這些關係設計暖氣、通風與空調系統,評估乾燥製程、室內舒適度,以及解讀氣象觀測。本計算機以乾球溫度、相對濕度與大氣壓力為輸入,估算露點、濕球溫度、含濕比及濕空氣焓值。
乾球溫度是使用有遮蔽的溫度計量測到的一般空氣溫度。相對濕度比較實際水蒸氣壓與該溫度下的飽和水蒸氣壓,因此會隨溫度改變:不增加水分而加熱空氣時,相對濕度下降;冷卻時則上升。相對濕度達到百分之百時,空氣飽和,乾球、露點與濕球溫度會趨於相同。
露點是空氣在壓力與含濕量不變的條件下,冷卻至飽和時的溫度。本計算機以 Magnus 關係式估算飽和水蒸氣壓,再解析反解該關係式求出露點。低於露點的表面可能產生凝結水,這對窗戶、風管、隔熱層、冷管路、建築外殼及工業設備都很重要。
含濕比是水蒸氣質量與乾空氣質量的比值。與相對濕度不同,它直接表示水分含量。計算機由水蒸氣分壓與總大氣壓力求得含濕比,並以每公斤乾空氣所含水蒸氣的公克數顯示。壓力很重要,因為在高海拔地區,相同水蒸氣壓會對應不同的質量比。濕空氣焓值結合乾空氣的顯熱,以及水蒸氣攜帶的潛熱與顯熱,適用於冷卻盤管、加熱、加濕與除濕的能量平衡分析。
濕球溫度近似代表蒸發冷卻所達到的平衡溫度。顯示值使用廣泛採用的經驗近似式,以乾球溫度與相對濕度計算。在一般環境下具有良好準確度,但並非完整的迭代熱力學解,也沒有明確納入壓力。精密工程設計、極端溫度、極低濕度或異常壓力條件,應使用公認的濕空氣計算標準或物性資料庫。
所有輸出都假設輸入值描述均勻、穩態的空氣樣本。感測器校正、輻射加熱、氣流不佳及壓力誤差,皆可能明顯影響量測狀態。請將本計算機用於教學、空調初步核算與快速比較;涉及安全或正式規格的決策,應再以校正儀器及適用工程標準確認。
濕空氣計算範例
範例採用標準大氣壓力 101.325 kPa。
| 空氣狀態 | 計算性質 | 解讀 |
|---|---|---|
| 25 °C,50% RH | 露點 13.858 °C;9.858 g/kg | 舒適的室內空氣 |
| 30 °C,70% RH | 露點 23.93 °C;18.753 g/kg | 溫暖潮濕的空氣 |
| 10 °C,40% RH | 露點 -2.991 °C;3.027 g/kg | 涼爽乾燥的空氣 |
如何使用濕空氣性質計算機
- 輸入以攝氏度量測的空氣乾球溫度。
- 輸入大於零且不超過百分之百的相對濕度。
- 確認所在地與海拔對應的絕對大氣壓力。
- 選取「計算空氣性質」,查看四項濕空氣結果。
常見問題
相對濕度與含濕比有什麼不同?
相對濕度比較目前溫度下的水蒸氣壓與飽和上限;含濕比則量化每單位質量乾空氣所含的實際水蒸氣質量。
露點有什麼用途?
露點能直接反映空氣的水分程度與凝結風險。表面冷卻至露點以下時,可能凝結出液態水。
濕球溫度可能高於乾球溫度嗎?
對一般經蒸發冷卻的未飽和空氣而言,不會。當相對濕度達到百分之百時,兩者相等。
為什麼大氣壓力會影響含濕比?
含濕比取決於水蒸氣分壓與其餘乾空氣壓力的關係。總壓力較低時,相同水蒸氣壓會代表更大的質量比。
這些數值適合用於最終空調設計嗎?
它們適合初步估算與教學。最終設計應遵循適用的濕空氣計算標準,並採用校正後的量測資料與經驗證的物性計算方法。