1. 공기란 무엇인가요? 일반적인 공기란 무엇인가요?
답변: 지구 주위의 대기를 우리는 공기라고 부릅니다.
0.1MPa의 압력, 20°C의 온도, 36%의 상대 습도를 갖는 공기는 정상 공기입니다. 정상 공기는 표준 공기와 온도가 다르며 수분을 함유하고 있습니다. 공기 중에 수증기가 있을 경우, 수증기가 분리되면 공기의 부피가 감소합니다.
2. 공기의 표준상태 정의는 무엇입니까?
답변: 표준상태의 정의는 다음과 같습니다. 공기 흡입압력이 0.1MPa이고 온도가 15.6°C일 때의 공기 상태(국내 업계 정의는 0°C)를 공기의 표준상태라고 합니다.
표준상태에서의 공기밀도는 1.185kg/m3이다(공기압축기 배기장치, 건조기, 필터 및 기타 후처리 장비의 용량은 공기 표준상태에서의 유량으로 표시하며, 단위는 Nm3/min으로 표기한다).
3. 포화공기와 불포화공기는 무엇인가요?
답: 특정 온도와 압력에서 습한 공기의 수증기 함량(즉, 수증기의 밀도)은 일정한 한계를 갖습니다. 특정 온도에서 수증기의 양이 최대 함량에 도달하면 습도는 0이 됩니다. 이때의 공기를 포화 공기라고 합니다. 수증기 함량이 최대가 아닌 습한 공기를 불포화 공기라고 합니다.
4. 불포화 공기는 어떤 조건에서 포화 공기가 됩니까? "응축"이란 무엇입니까?
불포화 공기가 포화 공기가 되는 순간, 습한 공기 속에서 액체 물방울이 응결되는데, 이를 "응결"이라고 합니다. 응결은 흔한 현상입니다. 예를 들어, 여름철 공기의 습도가 매우 높기 때문에 수도관 표면에 물방울이 쉽게 형성됩니다. 겨울 아침에는 집 안 유리창에 물방울이 나타납니다. 이는 습한 공기가 일정한 압력으로 냉각되어 이슬점에 도달한 것입니다. 온도에 따른 결로 현상의 결과입니다.
5. 대기압, 절대압, 그리고 계기압은 무엇인가요? 압력의 일반적인 단위는 무엇인가요?
답: 지구 표면을 둘러싼 매우 두꺼운 대기층이 지구 표면이나 표면 물체에 가하는 압력을 "대기압"이라고 하며, 기호는 Ρb입니다. 용기나 물체의 표면에 직접 작용하는 압력을 "절대압"이라고 합니다. 압력 값은 절대 진공에서 시작하며, 기호는 Pa입니다. 압력계, 진공계, U자형 관 및 기타 계측기로 측정하는 압력을 "게이지압"이라고 하며, "게이지압"은 대기압에서 시작하며, 기호는 Ρg입니다. 이 세 가지의 관계는 다음과 같습니다.
파=Pb+Pg
압력은 단위 면적당 힘을 의미하며, 압력 단위는 N/제곱이며 Pa로 표시하며 파스칼이라고도 합니다. 엔지니어링 분야에서는 일반적으로 MPa(MPa)로 사용됩니다.
1MPa=10의 6승 Pa
1 표준 대기압 = 0.1013MPa
1kPa=1000Pa=0.01kgf/제곱
1MPa=10의 6승 Pa=10.2kgf/제곱
오래된 단위 체계에서는 압력은 보통 kgf/cm2(킬로그램힘/제곱센티미터)로 표현되었습니다.
6. 온도란 무엇인가요? 일반적으로 사용되는 온도 단위는 무엇인가요?
A: 온도는 물질 분자의 열 운동의 통계적 평균입니다.
절대 온도: 기체 분자가 움직임을 멈춘 최저 한계 온도로부터 시작하는 온도로, T로 표시합니다. 단위는 "켈빈"이고, 단위 기호는 K입니다.
섭씨 온도: 얼음의 녹는점부터 시작하는 온도로, 단위는 "섭씨"이고, 단위 기호는 ℃입니다. 또한, 영국과 미국은 "화씨"를 자주 사용하며, 단위 기호는 F입니다.
3가지 온도 단위 간의 변환 관계는 다음과 같습니다.
T(K) = t(°C) + 273.16
t(℉)=32+1.8t(℃)
7. 습한 공기 중 수증기의 분압은 얼마입니까?
답변: 습한 공기는 수증기와 건조 공기의 혼합물입니다. 일정 부피의 습한 공기에서 수증기의 양(질량 기준)은 일반적으로 건조 공기보다 훨씬 적지만, 건조 공기와 같은 부피를 차지합니다. , 온도도 같습니다. 습한 공기의 압력은 구성 기체(즉, 건조 공기와 수증기)의 분압의 합입니다. 습한 공기의 수증기 압력을 수증기 분압이라고 하며 Pso로 표시합니다. 이 값은 습한 공기의 수증기 양을 반영하며, 수증기 함량이 높을수록 수증기 분압이 높아집니다. 포화 공기의 수증기 분압을 포화 수증기 분압이라고 하며 Pab로 표시합니다.
8. 공기의 습도는 얼마입니까? 습도는 얼마나 됩니까?
답: 공기의 건조함과 습도를 나타내는 물리량을 습도라고 합니다. 일반적으로 습도를 나타내는 표현으로는 절대 습도와 상대 습도가 있습니다.
표준 조건에서 1m³의 부피에 포함된 습한 공기의 수증기 질량을 "절대 습도"라고 하며, 단위는 g/m³입니다. 절대 습도는 단위 부피의 습한 공기에 포함된 수증기의 양을 나타낼 뿐, 습한 공기가 수증기를 흡수하는 능력, 즉 습한 공기의 습도를 나타내는 것은 아닙니다. 절대 습도는 습한 공기에 포함된 수증기의 밀도입니다.
습한 공기에 포함된 실제 수증기량과 같은 온도에서 가능한 최대 수증기량의 비율을 "상대 습도"라고 하며, 종종 φ로 표시합니다. 상대 습도 φ는 0~100%입니다. φ 값이 작을수록 공기가 건조하고 수분 흡수 능력이 강하고, φ 값이 클수록 공기가 습하고 수분 흡수 능력이 약합니다. 습한 공기의 수분 흡수 능력은 온도와도 관련이 있습니다. 습한 공기의 온도가 올라가면 포화 압력이 그에 따라 증가합니다. 이때 수증기 함량이 변하지 않으면 습한 공기의 상대 습도 φ가 감소합니다. 즉, 습한 공기의 수분 흡수 능력이 증가합니다. 따라서 공기 압축기 실을 설치하는 동안 환기를 유지하고 온도를 낮추고 배수를 하지 않으며 실내에 물이 쌓이지 않도록 주의하여 공기의 수분을 줄여야 합니다.
9. 수분 함량이란 무엇인가요? 수분 함량을 어떻게 계산하나요?
답변: 습한 공기에서 건조 공기 1kg에 포함된 수증기의 질량을 "습도"라고 하며, 이는 일반적으로 사용됩니다. 수분 함량 ω는 수증기 분압 Pso에 거의 비례하고 전체 공기 압력 p에 반비례함을 보여주기 위해 사용됩니다. ω는 공기에 포함된 수증기의 양을 정확하게 반영합니다. 대기압이 일반적으로 일정하고 습한 공기의 온도가 일정할 때 Pso도 일정합니다. 이때 상대 습도가 증가하면 수분 함량이 증가하고 수분 흡수 용량은 감소합니다.
10. 포화 공기의 수증기 밀도는 무엇에 따라 달라지나요?
답변: 공기 중 수증기 함량(수증기 밀도)은 제한적입니다. 공기역학적 압력(2MPa) 범위에서는 포화 공기의 수증기 밀도가 온도에만 의존하고 기압과는 무관하다고 볼 수 있습니다. 온도가 높을수록 포화 수증기 밀도는 커집니다. 예를 들어, 40°C에서 1m³의 공기는 압력이 0.1MPa이든 1.0MPa이든 동일한 포화 수증기 밀도를 갖습니다.
11. 습한 공기란 무엇인가요?
답변: 일정량의 수증기를 포함한 공기를 습공기라고 하고, 수증기가 없는 공기를 건조공기라고 합니다. 우리 주변의 공기는 습공기입니다. 특정 고도에서는 건조공기의 구성과 비율이 기본적으로 안정적이며, 전체 습공기의 열 성능에 특별한 영향을 미치지 않습니다. 습공기 내 수증기 함량은 크지 않지만, 함량 변화는 습공기의 물리적 특성에 큰 영향을 미칩니다. 수증기의 양은 공기의 건조도와 습도를 결정합니다. 공기 압축기의 작동 대상은 습공기입니다.
12. 열이란 무엇인가요?
답: 열은 에너지의 한 형태입니다. 일반적으로 사용되는 단위는 KJ/(kg·℃), cal/(kg·℃), kcal/(kg·℃) 등입니다. 1kcal=4.186kJ, 1kJ=0.24kcal입니다.
열역학 법칙에 따르면, 열은 대류, 전도, 복사 및 기타 형태를 통해 고온에서 저온으로 자발적으로 전달될 수 있습니다. 외부 전력 소비가 없다면 열은 절대 역전될 수 없습니다.
13. 현열이란 무엇인가요? 잠열이란 무엇인가요?
답변: 가열 또는 냉각 과정에서 물체의 온도가 원래 상태의 변화 없이 상승하거나 하강할 때 흡수하거나 방출하는 열을 현열이라고 합니다. 현열은 사람에게 차가움과 더움의 뚜렷한 변화를 느끼게 할 수 있으며, 이는 일반적으로 온도계로 측정할 수 있습니다. 예를 들어, 물을 20°C에서 80°C로 올릴 때 흡수하는 열을 현열이라고 합니다.
물체가 열을 흡수하거나 방출할 때, 그 상태는 변하지만(예: 기체가 액체가 되는 것), 온도는 변하지 않습니다. 이렇게 흡수되거나 방출되는 열을 잠열이라고 합니다. 잠열은 온도계로 측정할 수 없고, 인체도 느낄 수 없지만, 실험적으로 계산할 수 있습니다.
포화된 공기가 열을 방출한 후, 수증기 일부가 액체 물로 변하고 이때 포화된 공기의 온도는 떨어지지 않으며 방출된 열 중 일부가 잠열입니다.
14. 공기의 엔탈피는 무엇입니까?
답: 공기의 엔탈피는 공기가 가진 총열을 나타내며, 일반적으로 건조 공기의 단위 질량을 기준으로 합니다. 엔탈피는 기호 ι로 표시합니다.
15. 이슬점이란 무엇이며, 무엇과 관련이 있나요?
답변: 이슬점은 불포화 공기가 수증기 분압을 일정하게 유지하면서(즉, 절대 수분 함량을 일정하게 유지하면서) 온도를 낮추어 포화 상태에 도달하는 온도입니다. 온도가 이슬점까지 떨어지면 응축된 물방울이 습한 공기에 침전됩니다. 습한 공기의 이슬점은 온도뿐만 아니라 습한 공기의 수분량과도 관련이 있습니다. 수분 함량이 높으면 이슬점이 높고, 수분 함량이 낮으면 이슬점이 낮습니다. 특정 습한 공기 온도에서 이슬점 온도가 높을수록 습한 공기의 수증기 분압이 높아지고 습한 공기의 수증기 함량도 높아집니다. 이슬점 온도는 압축기 엔지니어링에서 중요한 용도를 갖습니다. 예를 들어, 공기 압축기의 출구 온도가 너무 낮으면 오일-가스 배럴의 낮은 온도로 인해 오일-가스 혼합물이 응축되어 윤활유에 수분이 포함되어 윤활 효과에 영향을 미칩니다. 따라서 공기 압축기의 출구 온도는 해당 분압 하의 이슬점 온도보다 낮지 않도록 설계해야 합니다.
게시 시간: 2023년 7월 17일
