Kennwerte zum Luft-Wasserdampf-Gemisch:
Spezifische Wärmekapazität der Luft cpG = 1,005 kJ/kgK
Verdampfungswärme des Wassers bei 0ºC r0 = 2500 kJ/kg
spezifische Wärmekapazität des Dampfes cpD = 1,86 kJ/kgK
spezifische Wärmekapazität des Wassers cF = 4,19 KJ/KgK
spezifische Wärmekapazität des Eises cE = 2,05 KJ/kgK
Schmelzwärme des Eises qs = 333,4 kJ/kg.
Die Enthalpie eines Luft-Wasserdampf-Gemisches ist der Wärmeinhalt bezogen auf eine Masse von 1 kg. Die Berechnung der Enthalpie eines gasförmigen Stoffes erfolgt aus dem Produkt der spezifischen Wärmekapazität und der Temperatur.
Ungesättigte Luft 0 < x < xs
Enthalpie feuchter Luft
c p,L= spez. Wärmekapazität Luft (kJ/(kg*K))
t = Temperatur (°C)
x = spezifische Luftfeuchte (kg Wasser/kg feuchte Luft)
Δh v = Verdampfungswärme Wasser (kJ/kg)
c p,D = spez. Wärmekapazität Wasserdampf (kJ/(kg*K)
Enthalpie für feuchte Luft:
ungesättigte feuchte Luft (φ < 1)
h = 1,005 t + x(2500 + 1,86 t)
gesättigte feuchte Luft (φ = 1)
h = 1,005 t + xs(2500 + 1,86 t)
übersättigte feuchte Luft (φ > 0ºC) (Wassernebel)
h = 1,005 t + xs(2500 + 1,86 t) + (x - xs) 4,19 t
übersättigte feuchte Luft (φ < 0ºC) (Eisnebel)
h = 1,005 t + xs(2500 + 1,86 t) + (x - xs) (2,05 t - 333,4)
Beispiel: Die Raumluft hat eine Temperatur von 20 ºC und eine Feuchte von φ = 0,6, p = 100 kPa, ps = 2337 Pa (für 20ºC). Wie groß ist die Enthalpie h und die absolute Feuchte x?
kg φ * ps
x = 0,622----- * ----------------
kg p - φ * ps
kg 0,6 * 2337 Pa
= 0,622---- x ------------------------------- = 0,0088 kg/kg
kg 100 000 Pa - 0,6 * 2337 Pa
Für ungesättigte feuchte Luft (φ < 1)
h = 1,005 t + x(2500 + 1,86 t) = 1,005 * 20 + 0,0088(2500 + 1,86 * 20) = 42,42 kJ/kg(Luft)
Der Taupunkt berechnet sich nach
θs = Φ0,125 * (109,8 + θL) - 109,8 in [ºC]
θs = Taupunkttemperatur
θL = Lufttemperatur
Im Mollier h,x-Diagramm können diese Wert überprüft werden.
(Statt Komma Dezimalpunkt eingeben.)
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