湿度及水分问答

湿度及水分
(一)专业基础知识和专业项目知识
1、填空题(共55题,每题2分)
1.1  D04B0A01
水蒸气压亦称水蒸气分压是指湿气(体积为V,湿度为T)中的水蒸气于      条件下          存在时的压力。
解答:相同的V,T;  单独
1.2   D04B0A02
水蒸气与水(或冰)的平展表面共处于    平衡状态时的水蒸气压称为饱和水蒸气压,用符号    表示。
解答:相;  e
1.3    D04A0A01
饱和水蒸气压是湿度的      函数,这是用     法测量湿气含量的依据。
解答:单值(或单调)、上升;  露点。
1.4  D04A0A02
增值系数是水(或冰)面上所能饱和的湿气中水蒸气的摩尔含量与相同     下的饱和水蒸气的     之比值。
解答:温度;  摩尔含量。
1.6    D04B1A01
进行完全吸收式电解法微量水分分析仪检定时,计算引用误差的公式为     引用误差又称为     
解答:引用误差= ×100%;  满量程误差。
1.7    D04A0A03
在测量气体的湿度,尤其是低湿度时,常常要在测量仪器的样气出口处接一段管子,然后再将样气放空,这样做是为了防止     。一般称这管子为     
解答:大气中的水蒸气向仪器内扩散;  放空管。
1.8    D04A0A01
根据露点(或霜点)温度的定义,用     冷却的方法使气体中水蒸气冷却至凝聚相出现或通过控制冷面温度,使气体中的水蒸气与水(或冰)的平展表面呈势力学相平衡状态,准确测量此时的温度,即为该湿气的     
解答:等压;  露点温度(或霜点温度)。
1.9  D04B1A02
湿度查算表中引入订正参数n值是为了气压偏离      kPa时对       温度进行修正。
解答:1000;  湿球。
1.11     D04B0A04
重量湿度计是根据     的定义建立的其量纲为     
解答:质量混合比(或混合比);  kg·kg 。
1.12    D04C0A01
过冷却水是指温度在     以下,仍以     存在的水。
解答:0℃(或273.15K); 液态。
1.13    D04B0A05
压力为P,温度为T,混合比为r的湿气,其热力学霜点温度是指在此给定     下,该湿气为     时的温度。
解答:压力;  水面所饱和。
1.14    D04B0A06
压力为P,温度为T,混合比为r的湿气,其热力学霜点温度是指在此给定     下,该湿气为     时的温度。
解答:压力;  水面所饱和。
1.15    D04C0A02
质量混合比乘以10 称为     ,用     表示。
解答:重量比;  ppm 。
1.16    D04C0A03
湿气中水蒸气的分体积与干气的分体积之比值乘10 称为      ,用      表示。
解答:体积比;ppm
1.17    D04B1A03
作为湿度一级标准的精密露点仪应满足技术指标:
不确定度:△T <     
范    围:T =     
解答: ±0.15℃;-20~+40℃
1.18    D04B1A04
作湿度一级标准器的双压湿度发生器应满足技术指标:
不确定度:△U/U×100%<     
范    围:  温度t=     
            湿度U=10~95%RH。
解答:±1%;  5~50℃。
1.19   D04B1A05
作湿度一级标准器的双温湿度发生器应满足技术要求:
不确定度:△U/U×100%<     
范    围:  温度t=5~50℃.
            湿度U=    
解答:±1%;  10~95%RH。
1.20    D04B1A06
作湿度标准器的渗透式湿度发生器应满足技术要求:
不确定度:△V /V ×100%<     
范    围:V =     
解答:±5%/3~2000ppm
1.21    D04B1A07
作湿度二级标准器的精密露点仪应满足技术要求:
不确定度:△T <     
范    围:T =     
解答: ±0.30℃;-20~40℃
1.22    D04B1A08
作湿度二级标准器的动态湿度发生器应满足技术要求:
不确定度:△U<   
范    围:  温度t=   
            湿度U=10~95%RH。
解答:±2%RH;  5~50℃。
1.23    D04C0A04
湿度计量器具检定系统表中规定湿度基准由        组成。
解答:动态湿度发生器;  重量湿度计。
1.24    D04C1A02
完全吸收式电解法微量水分分析仪在检定时必须保持其测试流量    ,一般保持在   
解答:恒定;100ml·min 。
1.25    D04B1A09
进行露点仪检定时,露点测量室内样气的压力波动不得大于    ,否则   
解答:200Pa·h ;不能进行检定。
1.26    D04B1A10
进行露点仪的检定时,当露点测量室内样气压力偏离标准大气压值(101325Pa)超过    但相对稳定时,应采用    的方法对检定结果加以修正。
解答:200Pa;计算。
1.27    D04C1A03
完全吸收式电解法微量水分分析仪的检定周期一般为   
解答:一年。
1.28    D04C1A04
精密露点仪的检定周期一般为   
解答:一年。
1.29    D04C1A05
在进行精密露点仪的检定,且需在露点测量室出口处放空时,需在露点室出口处接一不短于    米的   
解答:2;  放空管。
1.30    D04A0A05
相对湿度是指湿气中水蒸气的    与相同    条件下饱和水蒸气的摩尔分数之百分比。
解答:摩尔分数;温度和压力。
1.31    D04A0A06
    湿度计已经考核被    部门确认为湿度国家基准器。
解答:重量(或重量法);国家计量行政。
1.32    D04A0A07
水的三相点的热力学温度是    。此温度下饱和水蒸气压为   
解答:273.16K;611Pa
1.33    D04C0A05
在一定条件下能发生水蒸气含量恒定且可知的气流或气氛的装置称为    。测量气体湿度的仪器统称为   
解答:湿度发生器;湿度计。
1.34    D04A1A02
毛发湿度表在每个检定点上一般稳定    分钟;毛发湿度计的稳定时间一般为    分钟。
解答:5~7;  7~15。
1.35    D04A1A03
毛发湿度仪器长期处于30%RH以下,检定前应在    %RH以上条件下预湿    h以上。
解答:90;6。
1.36    D04C0A06
水蒸气是水的气态,由水    或冰    而成。
解答:气化;升华。
1.37    D04C0A07
气体中水蒸气的含量叫做    ,液体或固体中水的含量叫做   
解答:湿度;水分。
1.38    D04C0A08
质量混合比,亦称    ,是指    之比。
解答:混合比;湿气中水蒸气的质量与干气的质量。
1.39    D04C0A09
质量混合比,亦称    ,其定义表达式为   
解答:混合比;  r= 。
1.40    D04B0A08
相对湿度的定义表达式为    ,其量纲为   
解答:U=( ) ×100%;%RH
1.41    D04B0A09
湿气的摩尔分数是湿气中        之比值。
解答:水蒸气的摩尔数;湿气的总摩尔数。
1.42    D04C0A10
湿气的摩尔分数的定义表达式为    ,其量纲用    表示。
解答:X = ;mol·mol
1.43    D04B0A10
湿气的摩尔比是湿气中        之比。
解答:水蒸气的摩尔数;干气的摩尔数。
1.44    D04C0A11
湿气的摩尔比的定义表达式为    ,其量纲为   
解答:Y = ;  mol·mol
1.45    D04B0A11
    亦称水蒸气密度,是指    的质量。
解答:绝对湿度;单位体积湿气中水蒸气。
1.46    D04B0A12
绝对湿度的定义表达式为    ,其量纲为   
解答:d = ;kg·m 。
1.47    D04A0A07
比湿是湿气中        之比。
解答:水蒸气的质量;湿气的质量。
1.48    D04A0A08
比湿的定义表达式为    ,其量纲为   
解答:q= ;kg·kg
1.49    D04A0A09
湿气的摩含量是指    的摩尔数,用符号    表示。
解答:单位体积的湿气中水蒸气;Nv
1.50    D04A0A10
湿气的摩尔含量的定义表达式为    ,其量纲为   
解答:N = ;mol·m
1.52    D04A1A01
1.54    D04A0A11
双温湿度发生器运行过程中,如欲降低测试室中的相对湿度,则需       
解答:降低饱和器的温度;升高测试室温度。
1.55    D04A0A12
双压湿度发生器运行过程中,如欲升高测试室内的相对湿度,则需       
解答:降低饱和器的温度;增加测试室的压力。
2.选择题(共56题,每题2分)
2.1    D04A0B01
用湿度基准器——重量湿度计检定双压湿度发生器时,发现双压湿度发生器的计算值与重量湿度计的测量结果(被视为约定真值)之间存在一个正偏差,则可能是该发生器最后一级饱和器出口处气流   
1.未达到理论饱和值;
2.超过理论饱和值;
3.恰为理论饱和值;
4.以上都可能。
解答:1
2.2    D04A0B02
双压湿度发生器运行过程中,如欲降低测试室内的相对湿度,则需:
1.降低饱和器的压力;
2.降低饱和器的温度和压力;
3.升高饱和器的压力;
4.升高饱和器的温度和压力。
解答:3
2.3    D04A0B03
双温湿度发生器中,已知P =P ,t 维护恒定,降低t ,则测试室内相对湿度U   
1.不变
2.降低
3.升高
4.不可知其变化
解答:3
2.4    D04A0B04
分流湿度发生器,已知t =t ,P =P ,当分流分数f恒定不变,且t =t 同时上升时,测试室内相对湿度U   
1.不变
2.上升
3.下降
4.不一定
解答:2
2.5    D04B0A01
下列表达式正确的是
1.r=m /(m +m );
2.q=m /m ;
3.x =
4.d =m /V
解答:3
2.6    D04B0B02
已知湿气的摩尔分数,用哪一个转换式可以求出其混合比?
1.r=x /(1+x )
2.r=x /(x +ε);(ε= )
3.r=x ·ε/(1-X );
4.r=x ·ε/(1+X )
解答:3
2.7    D04B0B03
已知湿气的质量混合比,求其摩尔分数,用下列哪个转换式:
1.x = r /(1+ r)
2.x = r /(1- r)
3.x = r /(r-ε);  (ε= )
4.x = r /(r +ε)
解答:4
2.8    D04B0B04
已知湿气的比湿,求其质量混合比用的转换式是:
1.r=q/(q+ε);   (ε= )
2.r=q/(1+q)
3.r=q
4.r=q/(1-q)
解答:4
2.9    D04B0B05
已知湿气的质量混合比,欲求其比湿用的转换式是:
1.q = r/(1-r)
2.q = r/(1+r)
3.q= r /(r +ε);  (ε= )
4.q=r
解答:2
2.10    D04A0B05
图4.4.1表示干湿表系数A与风速V的关系的曲线中,哪个是正确的?

A
(K )
V(m/s)
A
(K )
V(m/s)
A
(K )
A
(K )
V(m/s)
V(m/s)
图4.4.1
 


             1
 
 
 
 
 
解答:1
2.11    D04A0B06
分流湿度发生器用于检定.测试湿度计时,如运行中发现t <t ,P =P ,而不对此加以修正(即仍按t =t ,P =P 处理)则会给检定.测试的结果引入    系统误差。
1.正
2.负
3.零
4.不一定
解答:2
2.12    D04A0B07
双温湿度发生器运行过程中,经测量发现P >P ,如不对此予以修正(即按P =P 处理),则用此发生器检定湿度计时,会给检定结果引入    系统误差。
1.正
2.负
3.零
4.不可知
解答:2
2.13    D04A0B08
双压湿度发生器运行过程中经测量发现t >t ,如不对此予以修正(即按t =t 处理)则用此发生器检定湿度计时,会给检定结果引入    系统误差。
1.正
2.负
3.零
4.不可知
2.14    D04B0B06
已知湿气的绝对湿度,欲求其质量混合比时需知该湿气的哪些状态参数?
1.湿气的体积
2.湿气的压力
3.湿气的温度
4.湿气的温度和压力
解答:4
2.15    D04B0B07
已知湿气的质量混合比,欲求其绝对湿度时需知该湿气的哪些状态参数?
1.湿气的体积
2.湿气的压力
3.湿气的温度
4.湿气的温度和压力
解答:4
2.16    D04B0B07
下列仪器中可以作湿度一级标准器的是:
1.分流湿度发生器
2.饱和盐溶液湿度固定点发生器
3.精密露点仪
4.电容式湿度计
解答:3
2.17    D04C1B02
下列仪器可作二级湿度标准器的是:
1.饱和盐溶液湿度固定点发生器
2.氧化铝膜电容式露点湿度计
3.高分子膜电容湿度计
4.陶瓷电阻式湿度计
解答:1
2.18    D04B0B08
已知湿气的露(霜)点温度,欲求其相对湿度,需知湿气的哪些状态参数。
1.温度
2.压力
3.体积
4.密度
解答:1
2.19    D04B0B08
已知湿气的露(霜)点温度,欲求其混合比,需知湿气的哪些状态参数。
1.温度
2.温度和压力
3.压力
4.体积
解答:2
2.20    D04C1B03
进行精密露点仪的检定时,可选用作样气输送管的是:
1.乳胶管
2.不锈钢管
3.橡胶管
4.塑料管
解答:2
2.21    D04C1B04
进行精密露点检定时,不能使用的样气输输送管是:
1.不锈钢管
2.紫铜管
3.镍管
4.乳胶管
解答:2
2.22    D04A0B09
双压温度发生器运行时,已知t =t ,P =大气压力不变,若P 升高,则测试室的相对湿度U   
1.不变
2.升高
3.下降
4.不能确定
解答:3
2.23    D04A0B10
双压湿度发生器运行时,已知t =t ,P 维持某一定值不变。增加P 则测试室的相对湿度U   
1.维持不变
2.降低
3.升高
4.不能确定
解答:4
2.24    D04A0B11
双压湿度发生器运行时,若t =t ,P 维持某一定值,降低P 则测试室的质量混合比   
1.不变
2.升高
3.降低
4.不能确定
解答:1  
2.25    D04A0B12
双温湿度发生器运行中,若P =P ,t 恒定不变,当t 升高时,测试室内的相对湿度   
1.升高
2.降低
3.不变
4.不能确定
解答:4
2.26    D04A0B13
双温湿度发生器运行过程中,若P =P ,t 恒定不变,当t 升高时,测试室内湿气的混合比
1.不变
2.升高
3.降低
4.不能确定
解答:
2.27    D04B1B01
增值系数是水(或冰)面上所能饱和的湿气中水蒸气的    与相同温度下的饱和水蒸气的    之比值。
1.摩尔数;摩尔数
2.摩尔含量;摩尔含量
3.摩尔质量;摩尔质量
4.摩尔分数;摩尔分数
解答:2
2.28    D04B1B01
水蒸气压亦称水蒸气分压是指湿气(体积为V,温度为T)中的水蒸气于    条件下单独存在时的压力。
1.相同的V.P
2.相同的T.V
3.相同的T.P
4.相同的T.V.P
解答:2
2.29    D04B0B10
饱和水蒸气压力是温度的    函数,这是用    法测量水蒸气含量的依据。
1.单调上升;重量
2.单调下降;重量
3.单调上升;露点
4.单调下降;露点
解答:3
2.30    D04C0B01
以下哪种湿度发生器对供气的干燥程度有严格的要求?
1.双温湿度发生器
2.双压湿度发生器
3.分流湿度发生器
4.饱和盐溶液度固定点发生器
解答:3
解答:3
2.34    D04B01B11
水蒸气与水(或冰)的平展表面共处于    状态时的水蒸气压称为饱和水蒸气压。
1.相平衡
2.热平衡
3.力平衡
4.电荷平衡
解答:1
2.35    D04B1B03
相对湿度是指湿气中水蒸气的    与相同温度和压力条件下饱和水蒸气的    之百分比。
1.摩尔分数;摩尔分数
2.摩尔含量;摩尔含量
3.摩尔质量;摩尔质量
4.摩尔浓度;摩尔浓度
解答:1
2.37    D04B1B04
混合比是指    之比。
1.水蒸气的质量与湿气的质量
2.水蒸气的体积与干气的体积
3.水蒸气的质量与干气的质量
4.水蒸气的体积与湿气的体积
解答:3
2.38    D04C0B03
水的三相点的温度是   
1.273.15K
2.273.16K
3.0℃
4.32.01℉
解答:2
2.39    D04B0B12
双压湿度发生器的理想条件是:
1.t =t ,P ≥P
2.t =t ,P ≤P
3.t ≤t ,P =P
4.t ≥t ,P =P
解答:1
2.40    D04B0B13
双温湿度发生器的理想条件是:
1.t =t ,P ≥P
2.t =t ,P ≤P
3.t ≤t ,P =P
4.t ≥t ,P =P
解答:3
2.41    D04C1B08
湿度基准器是由    组成。
1.重量湿度计和天平
2.重量湿度计和标准温度计
3.重量湿度计和精密露点仪
4.重量湿度计和动态湿度发生器
解答:4
2.42    D04C0B04
    是根据混合比的定义建立的。
1.精密露点仪
2.双压湿度发生器
3.双温湿度发生器
4.重量湿度计
解答:4
2.43    D04C0B05
作湿度二级标准的动态湿度发生器在5至50℃,10至95%RH范围内其不确定度应不大于:
1.±1%
2.±2%
3.±1%RH
4.±2%RH
解答:4
2.44    D04B1B06
作湿度一级标准器的湿度发生器在5至50℃,10至95%RH范围内,其不确定度应不大于:
1.±1%
2.±2%
3.±1%RH
4.±2%RH
解答:1
2.45    D04C1B09
质量混合比乘以10 用    表示。
1.ppm
2.bbm
3.ppm
4.ppm
解答:4
2.46    D04C1B10
湿气中水蒸气的分体积与干气的分体积之比值乘10 用    表示。
1.ppm
2.bbm
3.ppm
4.ppm
解答:3
2.47    D04B1B07
通风干湿表的检定周期为:
1.1年
2.2年
3.3年
4.4年
解答:1
2.48    D04B0B14
水质不纯时,干湿表的湿球湿度:
1.偏高
2.偏低
3.不一定
4.无影响
解答:1
2.49    D04C0B05
润湿通风干湿表湿求纱布时,应使用:
1.蒸馏水
2.井水
3.自来水
4.雨水
解答:1
2.50    D04A1B01
阿斯曼通风干湿表系数未结冰时:
1.6.67×10 K
2.5.84×10 K
3.7.947×10 K
4.6.22×10 K
解答:1
2.51    D04A1B02
当毛发束沾水时,湿度计的笔位应指在    的位置上。
1.98~100%RH
2.100~102%RH
3.95~97%RH
4.98~102%RH
解答:3
2.53    D04C0B06
毛发测湿仪器直接测出的量:
1.饱和水蒸气压
2.绝对湿度
3.相对温度
4.露点温度
解答:3
2.54    D04B0B15
通风干湿表湿球纱布吸湿不良时,湿球温度将   
1.偏高
2.偏低
3.正常
4.不一定
解答:1
3.问答题(共50题,每题10分)
 
3.2    D04A0C02
试论述光电检测热电制冷镜面冷凝式精密露点仪的基本原理
解答:被测湿气通过露点测量室时掠过冷镜面。当镜面温度高于该湿气露点温度时,锐面呈干燥状态,此时,光源发出的光照在镜面上,几乎完全反射,由光电传感器感应到并输出光电信号,经控制回路比较.放大.驱动热电泵(由一级或数级Peltier元件组成),对镜面制冷;当镜面温度降至样气的露点温度时,镜面上开始结露(或霜),光照在镜面上后出现漫反射,光电传感器感应到的反射光强信号随之减弱,此变化经控制回路比较.放大后调节热电泵激励,使镜面上结成的露(或霜)层厚度在一定水平(对应一定的光电信号减弱值)。此时,镜面温度保持在样气的露点温度上。准确测量此时镜面的温度即可
3.3    D04B0C01
影响干温表系数A值的主要因素有哪些?
解答:1.通风速度;
2.湿球所处环境的防辐射情况;
3.湿球的结构与形状;
4.被测湿气的状态。
3.4    D04B1C01
影响干湿球法测量湿度的准确度有哪些?
解答:1.干.湿球温度计的测温不确定度;
2.干湿表系数A值的不确定度;
3.被测湿气压测量的不确定度
4.在干湿表的使用中,通风速度的变化.湿球纱布套的污染和供水情况.辐射状况等造成湿球温度的附加不确定度都将引入湿度测量的不确定度。
3.5    D04B0C02
试述光电检测热电冷镜面冷凝式精密露点仪的主要误差来源。
解答:1.镜面引入的误差:a拉乌尔效应,开尔文效应
2. 测温引起的误差:a露层引起的湿度梯度;b导线传热引起的误差;c镜面与温度计之间的湿度梯度;d温度计自热误差。
3. 检定误差:a显示装置的误差;b读出值的线性校准误差;c检定时,由高一级湿度标准器的不确定度引入的误差。
3.6    D04B1C02
试论述检定完全吸收式电解法微量水分分析仪“流量减半法”确定仪器本底的步骤及其依据的假设条件。
解答:“流量减半法”确定仪器的本底的步骤是:准确调节“测试”流量为50ml·min ,在仪器上读出相应的稳定示值。将50ml·min 时的示值乘以2,减100ml·min时示值即为仪器的本底值。
即:本底值=2×示值(50ml·min )-示值(100ml·min)
上述方法依据的条件是仪器在不同流量下测试时的本底值(本底电流)不变。
3.7    D04B0C03
试论述重量湿度计的主要误差来源。
解答:1.水蒸气质量测定的随机误差;
2.水蒸气质量测定的系统误差。a水蒸气的吸收效率;b吸收管外表面的吸附。
3. 干气体积测量的随机误差;
4.干气体积测量的系统误差;
5.天平室空气密度测定的随机误差。
3.8    D04B0C04
试论述双温湿度发生器的主要误差来源。
解答:1.饱和器温度测量的误差
2.测试室温度测量的误差
3.饱和器出口湿气饱和程度引入的误差
4.饱和室与测试室之间压力差的测量不确定度引入的误差。
3.9    D04B0C05
试论述双压湿度发生器的主要误差来源。
解答:1.饱和器压力测量的误差
2.测试室压力测量的误差
3.饱和器.测试室所在恒槽温度均匀性误差
4.饱和器出口湿气的饱和适度引入的误差。
3.10    D04B0C06
试论述分流湿度发生器的主要误差来源。
解答:1.干.湿气流量测量不确定度引入的误差
2.干气干燥程度引入的误差
3.饱和器出口湿气饱和程度引入的误差
4.饱和器与测试室之间压力差引入的误差
5.温度均匀性引入的误差
6.大气压力变化引入的误差。
3.11    D04C0C01
画出我国的湿度基准器——重量湿度计的原理流程图,并标明各部分的名称。
解答:重量湿度计的原理流程图如图4.4.2
 

被测样气
1
2
4
放空
3
图4.4.2


 
1——U型管吸收系列
2——三通阀
3——高压钢瓶
4——湿式流量计
 
3.12    D04C0C02
画出双压湿度发生器的原理流程图,并标明各部分的名称。
解答:双压湿度发生器原理流程图如图4.4.3
 
 
 
 

B
 
S
 
 
C
 
7
1
2
3
4
5
6
图4.4.3
..4
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

1——热交换器
2——饱和器
3——膨胀阀
4——压力计
5——热交换器
6——测试室
7——恒湿槽
3.13    D04C0C03
画出双温湿度发生器的原理流程图,并标明各部分的名称
解答:双温湿度发生器的原理流程图如图4.4.4

B1
 
S
 
1
2
3
4
5
6
图4.4.4
..4
 
C
 
B1
7
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.——低温恒温槽
2.——热交换器
3.——饱和器
4.——循环泵
5.——高温恒温糟
6.——热交换器
7.——测试室
3.14    D04C0C04
画出分流湿度发生器的原理流程图,并标明各部分的名称。
解答:分流湿度发生器的原理流程图如图4.4.5

 
3
 
C
干气
1
5
2
3
4
放空
图4.4.5
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.——流量控制器
2.——热交换器
3.——饱和器
4.——测试室
5.——恒湿槽
3.15    D04C1C01
画出光电检测热电制冷镜面冷凝式精密露点仪的原理框图,并标明各部分的名称。
解答:原理框图如图4.4.6

放大
调节器
热电泵激励
光源激励
T/V
A/D
显示
样气
1
3
2
1
4
5
6
7
8
9
图4.4.6
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.——光源
2.——镜面状态观察镜
3.——露点测量室
4.——冷镜面
5.——光电传感器
6.——镜面支架
7.——温度传感器
8.——热电泵(一级或数级)
9.——散热器
3.16    D04C1C02
画出完全吸收式电解法(库仑法)微量水分分析仪的典型流程示意图,并标明各部分的名称。
解答:库仑法微量水分分析仪的典型流程示意图如图4.4.7
 

4
1
2
3
5
6
7
图4.4.7
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.——样气入口
2.——旁通流量控制阀
3.——旁通流量计
4.——电解池
5.——测试流量控制阀
6.——测试流量计
7.——样气出口
3.17    D04C1C03
画出内渗式湿度发生器原理流程图,并标明各部分名称。

1
2
3
图4.4.8
4
5
6
7
8
标准暖气
解答:原理流程图如图4.4.8

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.——高纯氮气钢瓶
2.——分子筛初级干燥器
3.——五氧化二磷U型管终端干燥系列
4.——质量流量控制器
5.——固体恒温槽
6.——热交换器
7.——内渗式水渗透管
8.——配气槽
3.18    D04C1C04
画出外渗式湿度发生器的原理流程图,并标明各部分的名称。
解答:
 

1
2
3
4
5
6
7
8
标准湿气
图4.4.9
文本框: 高纯氧气瓶 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.——高纯氮气钢瓶
2.——分子筛干燥器
3.——截止阀
4.——恒温水槽
5.——恒温水槽内胆
6.——热交换器
7.——外渗式
8.——质量流量控制器
3.19    D04C0C05
画出鼓泡式饱和器的示意图,并说明其优缺点:
解答:
优点:1.增湿效率高,易于饱和;
2.结构简单,易于加工
缺点:1.易产生雾沫夹带
2.只能用于0℃以上

饱和湿气
干气
图4.4.10
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.20    D04C0C06
画出迷宫式饱和器的示意图,并说明其优缺点:
解答:
优点:1.任何温度均可作用
2.不产生雾沫夹带
缺点:1.增湿效率低
2.结构复杂不易加工

饱和湿气
干气
图4.4.11
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.21    D04A0C03
叙述用插值法查水(或冰)的饱和蒸气压表的依据和公式。
解答:水(或冰)的饱和蒸气压表是以表格的形式给出的水(或冰)面的饱和蒸气压与温度的函数关系。通常情况下表格是按0.1分度给出的。泄气压随温度变化是非线性的,如图4.412曲线ADB
 

t
t
t
A
B
C
D
e
e
e
e
图4.4.12
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

当t 和t 为水蒸气压表中两个相邻值时,(即t -t =0.1℃),求t 时的水蒸气压e 就需要使用插值法,其中t <t <t 。
可以看出,当t 与t 非常接近时,曲线ADB可以近似地用线段 代替,e 可以用e 近似代替。于是有:
= =
∴ =e +
∴e ≈ = e +
3.22    D04A0C04
用文字叙述重量湿度计测量气体湿度的工作原理。
解答:重量湿度计测量气体湿度的工作原理是:用一组填充有吸湿剂的U型管吸收系列吸收被测湿气中的水蒸气,并在其中口处接一干气体积测量系统。准确称量U型管吸收系列在吸收样气中水蒸气前后的重量,并用增重量表示被测湿气中水蒸气的质量(m );依据干气体积测量时干气的状态参数计算出干气的质量(m )m 与m 之比值即为被测湿气的质量混合比r。
3.23    D04B0C07
用重量湿度计测量气体湿度的理想(假设)条件是什么?
解答:用重量湿度计测量气体湿度的理想条件是:1.U型管吸收系列对湿气中水蒸气的吸收完全,即其出口处为绝对干气;2.U型管吸收系列中填充的吸湿剂无挥发成分,与水反应后无挥发物产生;3.被测湿气的湿度恒定(即在测量过程中被测湿气湿度为一定值。)
3.24    D04A0C05
用文字叙述双压湿度发生器的工作原理。
解答:述双压湿度发生器的工作原理是将高压干空气经换热后送入饱和器中,在一较高的压力下与水(或冰)面饱和,然后经一膨胀变为低压湿气,再经换热后进入测试室。
因水的饱和蒸气压仅为湿度的函数而几乎与压力无关,根据道尔顿分压定律,膨胀后水蒸气压随湿气总压按比例下降,同时湿气的温度没有变,即其饱和水蒸气压没有变。因此,只需根据要求调节不同的高、低压的比值,即可获得不同相对湿度的湿气。
3.25    D04A0C06
用文字叙述双温湿度发生器的工作原理。
解答:双温湿度发生器的工作原理是分别将饱和器和测试室安装在两个恒温装置中,用一循环泵使湿气在饱和器和测试室之间循环。湿气经换热平衡后进入饱和器在一较低的温度下达到饱和然后再经换热平衡后进入处在较高温度下的测试室内,此时测试室内的实际水蒸气压(e )与饱和器的饱和蒸气压(e )ts相等,根据测试室的温度查出相对应的饱和水蒸气压(es)tc,即可算出测试室内的的相对湿度即
U= ×100%RH
3.26    D04A0C07
用文字叙述分流湿度发生器的工作原理。
解答:分流湿度发生器的工作原理是将一股干气按一定比例准确地分为两股:其中一股经换热后进入饱和器成为饱和湿气;另一股经换热后(仍为干气)与上一股饱和湿气混合均匀后进入测试室。通过调节两股气流的,可在测试室获得不同相对湿度的气氛。
3.27    D04A0C08
用文字叙述内渗式湿度发生器的工作原理。
解答:内渗式湿度发生器的工作原理是用质量流量器准确的测量控制经五氧化二磷U型管干燥系列干燥过的高纯氮气换热平衡后送入配气槽,在配气槽内置入1或2支内渗式水渗透管。在一定的湿度条件下,水渗透管在单位时间内渗出的水蒸气的量为某一定值,根据需要选用不同渗透率的水渗透管或调节干气的流量即可获得不同湿度的湿气。
3.28    D04A0C09
用文字叙述外渗式湿度发生器的工作原理。
解答:外渗式湿度发生器的工作原理是将干气经换热后通入外渗式水渗透管。外渗式水渗透管浸泡在一恒温水槽口,此水槽不但为渗透管提供恒温条件,而且还提供渗透用水。进入水渗透管的干气将渗入管内的水蒸气载带出来,出口处用一质量流量控制器测量控制湿气的总的流量。用高准确度的湿度计为发生器定值后,可获得某一流量条件下湿气湿度与水槽温度之间的函数关系。使用时根据需要选择不同的槽温即可获得不同温度的湿气。
3.29    D04B0C08
什么是露点测量法?
解答:用等压冷却的方法使湿气中水蒸气冷却至凝聚相出现,或通过控制冷面的温度,使湿气中的水蒸气与水(或冰)的平展表面呈热力学相平衡状态,准确测量此时的温度,即为该气体的露点温度。这种通过等压冷却直接测量水蒸气与其凝聚相变点或相平衡点的温度的方法叫做露点测量法。
3.30    D04B0C08
试论述用重量湿度计检定精密露点仪的检定方案。
解答:1.方案框图

动态湿
度发生器
重度湿度计
被检露点仪
图4.4.13
 

 
 
 
 

图4.4.13中箭头方向表示湿气流动方向。
2.动态湿度发生地满足其波动度小于重量湿度计不确定度的1/2的要求。
3.31    D04C1C06
试论述用标准动态湿度发生器(一级)检定精密露点仪的方案。
解答:1.方案框图

标准动
态湿度
发生器
被检露点仪
图4.4.14
 

 
 
 
 

图4.4.14中箭头方向表示湿气流动方向。
2.标准动态湿度发生器的不确定度与被检仪器的不确定度比值应小于1/3。
3.32    D04A0C10
叙述干湿球法测量湿度的基本原理。
解答:将两支相同的温度计置于被测湿气流中,其中一支的测温泡包以脱脂纱布套,并用纯水浸润之,称为湿球。当湿球周围的湿气处于不饱和状态时,湿球表面的水分蒸发使温度下降,此时测出的温度称为湿求温度。用另一支温度计测出的温度称为干球温度。二者之差称为干湿差。湿球表面水分蒸发的速度与其周围湿气的相对湿度是相关的。湿度低时,水分蒸发得快,湿球湿度低,干湿差就大,反之亦然。这样,湿气的湿度与干/湿球温度之间就存在某种函数关系,利用这种关系可以测量湿气的湿度。
3.34    D04B1C04
通风干湿表在检定周期内,遇到哪些情况应重新检定?
解答:通风干湿表在检定周期内,如遇下列情况之一者,需重新检定:
2.更换温度计;
3.修理或更换朽件;
4.对检定结果有怀疑时。
3.35    D04A1C01
写出干湿球法测湿的通用方程,并说明其中各参数的物理意义。
解答:通过议程为x=x (t )-A·(t-t )或e=e (t )-A·P·(t-t )
式中:
x——被测湿气所含水蒸气的摩尔分数
x (t )——湿球温度下饱和水蒸气的摩尔分数
A——干湿表系数(K )
e——被测湿气的水蒸气压(kPa)
e (t )——湿球温度下饱和水蒸气压(kPa)
P——被测湿气的总压(kPa)
3.36    D04A1C02
写出干湿表系数A的基本定义式。我国现在使用阿斯曼式通风干湿表的系数是多少?
解答:基本定义式为:A=
我国通风干湿表(阿斯曼式)的系数是:
A=6.67×10 ,K (湿球未结冰)    A=5.88×10 ,K (湿球结冰)
3.37    D04A1C03
说明已知干、湿球温度和干湿表系数及大气压力时,计算湿空气的相对湿度的公式和步骤。
解答:1.利用干湿球基本议程和水的饱和蒸气压表(或公式)计算被测气的实际水蒸气压:e= e (t )-A·P·(t-t )
再查出干温下的饱和水蒸气压e ,则U= ×100(%RH)
3.38    D04B0C09
什么叫组分数?处于三相点的水.冰和水蒸气体系的组分数是多少?
解答:当不存在化学反应时,组分数就是体系中化学物种的数目。处于三相点的水、冰和水蒸气体系的组分数为1。因为在此体系中无化学反应,且只有此三种状态存在的水1种物质
3.39    D04B0C10
气体常数R的量纲是什么?用理想气体状态方程推导之。
解答:气体常数R的量纲是:[R]=J·K ·mol
由理想气体状态方程:PV=nPT
得:R=
∵[P]=Pa=N/m
[V]= m
[n]=mol
[T]=K
代入上式得:
[R]=
=N·m/mol·K
又  N·m=J
∴[R]=J·K ·mol
3.40    D04B0C11
如图4.4.15在一密闭玻璃罩中放置两个烧杯:A和B,A中放入杯深1/3的纯水,B中放入杯深1/3的饱和食盐水及多于已溶解在溶液中的食盐固体。问:放置一段时间后烧杯A、B会发生什么变化?为什么?如果B杯中的食盐水不饱和呢?

A
B
图4.4.15
 

 
 
 
 
 
 

解答:放置一段时间后可以看出A杯中的液面下降而B杯中的液面上升,时间足够长之后,A杯变成空,B杯的液面升至杯深2/3处。
这是因为A、B同处在一个封闭体系中,它们的温度相同而液面的平衡水蒸气压却不相同。e (A)>e (B)。初此状态下,A、B两杯同时对该封闭体系作用,体系中的水蒸气压e无法平衡,且e (A)>e (B)。此时,A杯中的水将不断蒸发,同时B杯不断有凝聚并溶解更多的食盐如此赞成上述现象。
如果B杯中的食盐水不饱和同样会有上述现象。但在同一温度下将比饱和食盐水的作用慢,而且会越来越慢。
3.41    D04B0C12
画出水的相图的示意图,并标明各条线及其交叉的物理意义及座标和各相的位置。
解答:
 
 

c(Pa)
T(K)
0 (273.16.  611)
气相
固相
液相
D
C
B
A
图4.4.16
 

 
 
 
 
 
 
 
 

OA——水—水蒸气相平衡点的集合
OB——水—冰相平衡点的集合
OC——过冷却水—水蒸气相平衡点的集合
OD——冰—水蒸气相平衡点的集合
O点——水的三相点,温度为273.16K,水蒸气压为611Pa  。
3.42    D04B0C13
什么是湿气的露点温度?什么是水的正常沸点?它们之间的关系如何?
解答:露点温度是指湿气中水蒸气在保持其分压不变的条件下与水(或冰)的平展表面呈热力学相平衡状态时的温度。
水的正常沸点是指在1个标准大气压下(101325Pa)水沸腾(水—水蒸气呈相平衡状态)时的温度。
    正常沸点是水蒸气压为101325Pa时露点温度。
3.43    D04B0C14
用文字和数学表达式说明双压湿度发生器的理想模式是什么。
解答:双压湿度发生器的理想模式是:
1.饱和器的温度(t )与测试室的温度(t )相等,即t =t ;
2.饱和器出口湿气的相对湿度为100%RH;
3.饱和器的压力(Pa)不小于测试室的压力P ,即P ≥P
3.44    D04B0C15
用文字和数学表达式说明双温湿度发生器的理想模式。
解答:1.饱和器的压力(P )与测试室  的压力(P )相等,即P =P ;
2. 饱和器的出口湿气的相对湿度为100%RH;
3.饱和器的温度(t )不大于测试室的温度(t ),即t ≤t
3.45    D04B0C16
用文字和数学表达式说明分流湿度发生器的理想模式是什么?
解答:分流湿度发生器的理想模式是:1.干气是绝对干燥的。即其相对湿度为0%RH;
2.饱和器出口的饱和湿气的相对湿度为100%RH;
3.饱和器与测试室的温度相等。即t =t ;
4.饱和器测试室  的压力相等。即P =P   。
3.46    D04C0C07
光电检测热电制冷镜面冷凝精密露点仪的三大组成部分是什么?
解答:1.高重复性的镜面伺服机构;
2.准确的测量镜面温度的温度;
3.判断0℃以下,镜面上生成的是霜(冰)还是露(过冷却水)的装置。
3.48    D04A0C11
写出双温和双压发生器在理想条件下和实际条件下的计算公式。并比较。
解答:理想条件
双温:U= ×100
双压:U= ×100
实际条件
双温:U= ×100
双压:U= ×100
可以看出,在理想条件下,双温湿度发生器的量值仅由饱和器和测试室的两个温度下的饱和水蒸气压计算得出;双压湿度发生器的量值仅由饱和器和测试室的两个压力值计算得出,而在工作条件下,双温和双压湿度发生器的计算公式的形式完全一样。但他们的意义却不同。双温湿度发生器公式中P /P 项是对实际条件未满足理想条件P ≠P 的修正项;双压湿度发生器公式中的e (t )/e 项为实际条件未满足理想条件时t ≠t 的修正项。式中f(t ·P )/f(t ·P )项是湿气的增强因子修正项。
4.计算题(共52题,每题10分)
4.1    D04B0D01
在McLeod低压计中,某待测低压气体在室温下被压缩至尽可能小的体积,以使其压力增大至足以在压力计上直接测出。在某次实验中真空系统中的氮气试样的体积由200cm 等温压缩至0.240cm ,此时测得压力为3.00Pa。问该氮气原始压力是多少?(用理想气体状态方程)
解答:气体在两种状态下都适用理想气体状态方程:PV=nRT
始态:P =?    V =200 cm ,n =n,T =T
P V =n RT =nRT
终态:P =3.00Pa    V =0.240 cm ,n =n,T =T
P V =n RT =nRT
因温度和气体含量均保持恒定,两式左边必相等,于是有:P V =P V
∴P =
∴P = =3.60×10P
∴P =3.60Pa
4.2    D04B0D02
有一恒温恒湿间,实测得室温t=20.0℃,相对湿度U=48.0%RH,求此空气绝对湿度d =?
注:1)求绝对湿度的简化公式为
d =2.1669 ,  g·m
式中e为水蒸气分压力  Pa:T为摄氏温度℃
    2)t=20℃时的饱和水蒸气压e =2338.54Pa。
解答:∵U= ·100,
而U=48.0%RH,  (20·℃)=2338.54Pa
∴e=0.480·2338.54=1.12×10 (Pa)
即t=20℃,U=48%RH时空气中水蒸气的真实分压为e=1122.50Pa,换算成绝对湿温度时为:d =2.1669×1.12×10 /(273.15+20.0)=8.30(g·m )
4.3    D04B0D01
请根据下述技术要求估算出分子筛干燥器的分子理论用量。
气    源:用普通氮气瓶供气,经分析,氮气在政党条件下(常压,20℃)水蒸气含量为400ppm ;
最大流量:<10L/min(在常压20℃下);
使用周期:一次使用最长100h
吸水容量:用5A分子筛,其吸附水蒸气的容量为自得的12%。
注:换算关系式:
1ppm=8.039×10 × ,  g/m
t为使用温度℃,本题中t=20℃
解答:在100小时中干燥器的处理量为    V =10 ×10×60×100=60m
100小时5A分子筛所吸附的水蒸气量为:
G =60×400×8.039×10 × =18.0(g)
所需的5A分子筛理论用量为    G =18.0/0.12=150(g)
4.4    D04C0D01
0℃1大气压(101.3kPa)条件下测得纯氮气(摩尔质量为Mo =32.00g/mol)的密度是1.429g/dm 。根据此条件求气体常数R的值。
解答:由理想气体状态议程:  PV=nRT
得:R=       n=       R=
∵p=   ∴R=
统一单位代入上式得:
R= =8.305kPa·dm mol K
=8.305J· K ·mol
4.5    D04A0D05
如图4.4.17用排水取气法在广口瓶中收集氢气,广口瓶的容积为0.355dm ,.收集到的气体温度为25.0℃,压力为100.0kPa。求:收集到的氢气的摩尔数?
 
解答:排水取气时,氢气为水蒸气饱和,查表25℃时的饱和水蒸气压为3.2kPa。
由Dalton分压定律:
P =P +P

图4.4.17
∴P =100.0kPa-3.2kPa=96.8kPa

由理想气体状态议程:
P =     ∴n =
统一单位,将数值代入上式得:
n = =1.39×10 mol
4.6    D04A0D03
表4.4.1
成    分
摩尔分数mol/mol
摩尔质量g/mol
氮气
氧气
氢气
氖气
氦气
0.7808
0.2095
0.00934
1.82×10
5.24×10
28.0134
31.9988
39.948
20.179
4.0026
根据表4.4.1中的数据,计算空气的平均摩尔质量。
解答:用加权平均法:
M =       M =28.96  g/mol
4.7    D04B0D03
27℃时,体积为40.0dm ,钢瓶内有150atm(表压)的压缩干空气,试用理想气体状态方程估算瓶中干空气的质量。(M =28.96  g/mol)
解:由理想气体状态方程    PV= RT
变形得:m =
统一单位:    1atm=1.01×10 Pa
该干空气绝压为:
P=(150+1)×1.01×10 Pa      V=40.0×10 m
T=27+273=300K        R=8.31JK ·mol
代入(2)式,得
m = =7.11×10 (g)
4.8    D04A0D04
干空气的主要万分是氮气(N )、氧气(O )、氩气(Ar)和二氧化碳(CO ),它们的体积百分比分别是:78.03%、20.99%、0.93%和0.03%,试计算当总压为101.3kPa时各气体摩尔分数。
解答:由理想气体状态议程:PV=nRT
可知,在同一温度压力条件下,气体的体积比等于其摩尔数之比,于是有:
=0.7803      =0.2099
=0.0093        =0.0003
4.9    D04C0D02
在一密闭实验室内测得室温为25.0℃,相对湿度为30.0%RH,如欲将相对湿度升高至60%RH,而室温不变,问需蒸发多少千克水?(已知房间的面积是20.0㎡,高度为2.50m)
解答:查表得25℃下饱和水蒸气压值e 为:    e =3.17kPa
25℃,30.0%RH和60.0%时的绝对湿度分别为:
d = =6.92×10 kg/m
d = =3.18×10 kg/m
单位体积增需加水量△d 为:△d = d -d =6.92× kg/m
室内湿气总体积为:V=S×D=20.2×2.50=50.0m
∴需加水总量为:m =△d ×V=6.92× kg/m ×50.0m =0.346kg
∴蒸发0.346kg水可使室内相对湿度从30%RH升至60%RH
4.10    D04B1D01
检定精密露点仪时,检定数据如表4.4.2所列,请按JJG499-87《精密露点仪检定规程》规定的方法确定这台露点仪的准确度。
检定值℃
仪    器    示    值    ℃
-20.0
-10.0
+5.0
+10.0
+20.0
-19.9       -19.8      -19.9       -20.0       -19.8
 -9.9        -9.8       -9.9       -10.0       -10.0
+5.0        +5.1       +5.0       +5.2       +5.1
+10.2       +10.1      +10.0      +10.1      +10.2
+20.1       +20.0      +20.0      +20.1      +20.0
*检定值系为重量湿度计的测量值,本题中是约定真值,其不确定度<0.03℃,误差分析时可忽略。
解答:按JJG499-87的规定方法,可得表4.4.3:
表4.4.3
仪器示值  ℃
检定值  ℃
偏差△,℃
备  注
平均值℃
标准偏差℃
-19.88
-9.92
+5.08
+10.12
+20.08
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
-20.0
-10.0
+5.0
+10.0
+20.0
+0.12
+0.08
+0.08
+0.12
+0.08
 
=0.04℃      =0.096(℃)=0.10(℃)
取偏差平均值的相反数为露点仪的修正值,修正后其最大残差 =+0.02℃。
仪器的不确定度:U=[( ) +(3× ) ] ≈0.13(℃)
最后得仪器的准确度:  A=±u=±0.13(℃)
4.11    D04B0D04
设计一氦轻气球,要升高至距地面10km,在该点气球完全膨胀(体积为100m )。如果该高度大气压力为27.9kPa,温度为-40℃,问该气球充氦时需多少kg的氦气?(氦气的摩尔浓度为4.00g/mol)
解答:因气球具有弹性外表,球内压力等于球外大气压力。
由理想气体状态方程,PV=nRT
∵n=       ∴PV= RT      m=
统一单位,将数值代入上式得:
m= =5.76×10 g
∴m=5.76kg
4.12    D04A0D05
请计算填表
表4.4.4霜点——露点对照表
T   ℃
0      -1      -2      -3      -4      -10      -20
T   ℃
0      -1.2    -2.3     -3.4   -4.5        ?        ?
解答:查冰表水蒸气压表有e 的值
据此e值反查过冷水蒸气压表得:T =-11.2
同理:T =-20℃时T =-22.2℃
4.13    D04B0D05
用插值法计算水在三相点的水蒸气压。
解答:插值法公式为:
=     ∴e=e + (e -e )
水的三相点温度为0.01℃
查表可得:t =0.00℃    e =611.213Pa
t =0.10℃,   e =615.667Pa
代入上式:
e=611.213+ ×(615.667-611.213)=611.658(Pa)
4.14    D04B0D06
高原地区,平均大气压为600mmHg,问在此地用普通锅烧开水时,开水的温度约为多少℃?
解答:用普通锅烧开水时水的最大蒸气压只能等于大气压。
统一单位:600mmHg= ×101.3kPa=80.0kPa
查看80.0kPa时对应露点为t =93.5℃
∴在此地用普通锅烧开水一般只能烧到93.5℃
4.15    D04B0D07
分流湿度发生器在槽温为30.0℃,分流分数为0.500时,其测试室内的相对湿度是多少?此湿气的露点是多少?(此时大气压为101.3kPa)
解答:分流湿度发生器计算公式为:
U= (%RH)
∴U= =51.1
此湿气的实际水蒸气压e为:e=U×e =0.511×4.245=2.17kPa
查表得:t =18.8℃。
4.16    D04B0D08
一分流湿度发生器调节湿气流量为4.08L/min,干气流量为6.02L/min,槽温为25.5℃,大气压为98.6kPa,求此时发生器测试室内的相对湿度是多少?
解答:分流湿度发生器的计算公式为:
U= (%RH)
其中f=     ∴f= =0.404
查表:25.5℃时,e =3.26kPa
代入公式:U= =41.2  (%RH)
4.17    D04B0D09
已知双压湿度发生器的槽温为-40.0℃,饱和室秋500.0kPa,测试室压力为100.0kPa,求其测试室内的相对湿度U。
解答:双压湿度发生器计算公式为:
U=     (%RH)
查表得: =1.0262     =1.0052
e =12.8486,    压力=1.285×10 kPa
e =1.28486,    压力=1.285×10 kPa
U= =20.42  (%RH)
4.18    D04B0D10
已知双压湿度发生器饱和器的温度为+20℃压力为1000.0kPa,求此时发生器所发生湿气的质量混合比。
解答:双压法计算混合比公式为:
r=     (kg·kg )
查表得: =1.0435
        e =2.33854  kPa
又:M =18.0153×10 kg/mol
    M =28.9635×10 kg/mol
∴代入上式得:
r= =1.5216×10   (kg·kg )
4.19    D04C0D03
计算理想气体在1.01325×10 Pa,25.00℃和0.00℃条件下的摩尔体积V (R=8.31441JK mol )
解答:V=        
(V ) =
=2.44652×10 =24.4652(dm ·mol )
(V ) = =2.2414×10
=22.414(dm ·mol )
4.20    D04B0D11
双温湿度发生器,已知t =10.00℃,t =20.00℃,实测饱和室和测试室的绝对压力分别为98.86kPa和98.29kPa,求此发生器测试室内的相对温度U为多少?
解答:双温湿度发生器的公式为:
U=     (%RH)
查表得: =1.00388     =1.00400
e =1.2279kPa    e =2.3385kPa
代入上式得:
U= =52.20  %RH
4.21    D04C0D04
内渗式湿度发生器,当配气槽恒温在100±0.1℃时,其中放置的内渗式水渗透管的渗透率为13.5μg/min。测控干气的质量流量控制器该标准在某点上通过干氮气的质量流量为1.50g/min,求此时内渗式湿度发生器配出的标准湿气的重量比和体积比(分别用PPm 和PPm 表示)。(M =28.01g/mol)
解答:r= = =9×10 g/g
r×10 =9.00 PPm
V = ×r×10 = ×9.00×10 ×10 =14.0  PP m
4.22    D04C0D05
已知某湿气的混合比为1.50×10 kg·kg 求比湿为多少?
解答:
q= =1.408×10 kg·kg
4.23    D04C0D06
已知湿气的比湿q=0.2000kg·kg ,求其混合比r=?
解答:
r= =0.02500=2.500×10 kg·kg
4.24    D04C0D07
已知某湿空气的质量混合比r=2.00×10 kg·kg ,求其摩尔分数X =?
解答:
X =   其中 = =0.6220
X = =3.20×10 mol·mol
4.25    D04C0D08
已知:湿空气的摩尔分数X =0.05000 mol·mol ,求其质量混合比r=?
解答:
r=     其中: = =0.6220
r= =3.274×10 kg·kg
4.26    D04B0D12
测得空气温度为15℃,相对湿度为90%;请计算水蒸气压力值和露点值。
查表:e =17.04kPa
解答:17.04×90%=15.34kPa
水蒸气压力值为  15.34kPa
查表:t =13.4℃
4.27    D04B0D13
测得空气温度为20.5℃,湿球温度为15.0℃,大气压为1010kPa;已知干湿表系数为0.662×10 (℃),求相对湿度U=?
解答:e=e -AP(t-t )代入已知数值得
查表:e =17.04kPa
e=17.04-0.662×10 ×1010×(20.5-15)=17.04-3.68=13.36kPa
查表:e (20.5℃)=24.107kPa
U= ×100= =55.4 %RH
4.28    D04B0D14
已知双温湿度发生器的测试室温度为25℃,测试室与饱和室的绝对压力之比值(P /P )为0.994,试求测试室相对湿度为70%RH时,饱和室的温度是多少度?
(注:增值系数可以不考虑,温度计算结果要求小数点后一位数)
解答:根据双温湿度发生器的计算式
U= ×100    ∴e = ×100
    查表25.0℃时:e =3168.74(Pa)
代入上式:  e = =2231.51(Pa)
根据e 值查表得t ≈19.2℃。
4.29    D04A0D06
用重量湿度计常压检定精密露点仪时,重量湿度计测量湿空气的结果为r=0.15000kg·kg ,求:该值对应的露点温度是多少?(精确到小数点后两位)
解答:V = =0.015000× =0.024116
又:V =
估算后,可知f取1.0×10 Pa,20℃时的值,查表f=1.0040
e= ×( )=
=2376.50(Pa)
用内插法:
查表可知:t在20.2至20.3℃之间
∴取t =20.3    e =2382.35
t =20.2    e =2367.67
又e=2376.50(Pa)
∴t=20.26℃
4.30    D04B1D02
用分流湿度发生器发生一般恒定的湿空气,以重量湿度计测量结果为r=3.925×10 kg·kg 。露点仪示值平均值为 =0.27℃,问此露点仪在此检定点的示值误差△t =?,检定时露点测量室压力为100.0kPa
解答:理想气体状态方程:PV=nRT
∵n=       PV=
又:V =     r=
∴V = ·r= ×3.925×10 =6.3103×10
又:V =( )= =6.2464 (kPa)
查表:t =0.30℃
∴△t = -t =0.27-0.3=-0.03℃
4.31    D04A0D07
在一密闭容器中装有压力为100.0kPa,温度为40.0℃的饱和湿空气,如升温至80℃(升温过程中体积不变)求此时的露点温度t =?
解答:等容升温过程中总压增加:
P = =1.515×10 Pa
查表:f =1.00467      f =1.00801
根据daltom分压定律,总压升高时,分压也按比例升高:
∴e= =8460(Pa)
查表:露点仪湿度为t =42.58℃
4.32    D04A1D01
经过检定的一台精密露点仪和一台相对湿度计同时放在一个密闭的试验容器内,被测容器内的湿度、露点示值为21.2℃,相对湿度计的示值为84.0%RH。然后使容器在等压条件下升温到30.0℃,试问:容器内的初始温度是多少?升温后,相对湿度计的示值是多少?(计算结果要求精确到小数点后的一位数)
解答:根据露点温度21.2℃,查表得e =2518.11Pa
∵U= ×100    ∴e = =2917.75Pa
根据e 值查表得容器的初始温度24.1℃,当温度为30.0℃时,查表e =4245.20Pa
又因为升温过程是一等压过程,水蒸气分压不变,∴e=2518.11Pa不变
U= =59.3(%RH)
4.33    D04A1D02
请根据以下记录(表4.4.5)开具一精密露点仪检定证书。要求:给出仪器的示值误差和不确定度及仪器的等级。
表4.4.5
标准值
t ℃
被    检    仪    器    示    值
t ℃
 
-20.00
-10.00
0.00
+10.00
+20.00
1
-20.0
-10.0
-0.1
10.0
20.1
2
-20.0
-10.0
0.0
10.1
20.1
3
-20.0
-10.0
0.0
10.1
20.1
4
-20.1
-10.0
-0.1
10.1
20.0
5
-20.1
-10.0
0.0
10.1
19.9
6
-19.9
-10.0
0.0
10.1
19.9
7
-19.9
-10.1
0.0
9.9
19.9
8
-19.9
-9.9
-0.1
10.0
20.0
9
-20.0
-9.9
-0.1
10.0
20.0
10
-19.9
-9.9
-0.1
10.0
20.0
11
-20.0
-10.0
0.0
10.1
20.1
 
解答:按JJG499-87计算列表4.4.6:
标准值
 
-t
-20.00
-10.00
0.00
+10.00
+20.00
19.98
9.98
-0.05
10.05
20.00
0.068
0.055
0.048
0.074
0.070
+0.02
+0.02
-0.005
+0.05
0.00
系统误差=+0.01℃取0.00℃
A= =0.09
∴仪器的总不确定度为:△t =±0.10℃,为一级标准器
4.34    D04B0D15
最轻的气体是H ,其摩尔质量为2.02g/mol。最重的气体之一是SF ,其摩尔质量是352g/ mol,问:在100℃,98.6kPa时,这两种气体的密度各是多少?
解答:由理想气体状态议程:PV=nRT    m=
统一单位代入上式得:
= =0.0636g/dm
= =11.2/ dm
4.35    D04C1D01
0℃时在一个20.0 dm 的容器中装有15.0g的CO (其摩尔质量为4.40g/mol),问它的压力是多少?
解:由理想气体状态议程
PV=nRT    m=     P=
统一单位代入上式
P= =38.7(kPa)
4.36    D04C1D02
用一阿斯曼通风干湿表在风速>2.5m/s的条件下测量大气的湿度,测得结果如下:
t =25.0℃      t =20.0℃
P=101.3kPa,     A=6.67×10 K
求:相对湿度值是多少?
解:由干湿表方程:    e=e -A·P(t -t )
∴e=23.39-6.67×10 ×1013×(25.0-20.0)=20.01kPa
又:e =31.69kPa
∴U= ×100%= ×100%=63.1  (%RH)
4.37    D04C1D03
为确定一通风干湿表的系数A的值,测得如下数据:
t =25.0℃      t =17.5℃
t =20.0℃      P=1013kPa
请确定此干湿表的A值。
解:∵e=e -AP(t -t )       ∴A=
又查表得:e=20.00kPa      e =23.39kPa
代入上式得:A= =6.67×10 K
4.38    D04A1D03
在大气压力为101.3kPa的条件下;用一精密露点为标准器检定电解式微量水分分析仪时有如下一组数据:
标准值(露点,℃)      被检仪器示值
      -60.0               13.0ppm
问该被检仪器在该检定点的绝对误差是多少ppm ?
解:  查表-60.0℃时水蒸气压为:1.08Pa
此值换算成体积比
V = =10.7 ppm
绝对误差△V =示值-标准值=13.0-10.7=2.3ppm
4.39    D04A1D04
用外渗式湿度发生器检定Shaw式露点仪时,当大气压为101.3kPa,槽温为70.0℃时,查V ~t曲线得发生湿气的湿度为1000ppm ,而此时Shaw式露点仪的示值为-22.5℃,求此Shaw式露点仪在该检定点的绝对误差。
解:
V =
e= ≈10 ×V ×P=101.3Pa
查表得t =-20.2℃
绝对误差(△t )=示值-标准值=-22.5-(-20.2)=-2.3℃
4.40    D04A1D05
用外渗式湿度发生器检定Shaw式露点仪时,当大气压为100.0kPa,槽温为70.0℃时,查V ~t曲线得发生湿气的湿度为1000ppm ,此时被检的Shaw式露点仪在该检定点的绝对误差△t ?
解:由V =       e< <P
∴V ≈ ×10
∴e≈V ×P×10 =100.0Pa
查表得:t =-20.4℃
△t=示值-标准值=-18.7-(-20.4)=+1.4℃
4.41    D04C1D04
如欲在P =100.0kPa,湿度为25.0℃时,一分流湿度发生器的试验室内相对湿度为55.0%RH,问应调节分流分数f=?
解:由    U=     得:  f=
查表:e =3.169kPa
代入上式:    f= =0.542
4.42    D04C1D05
分流湿度发生器槽温为80℃,分流分数为0.900,求此时测试室内露点温度是多少?(在标准大气压下)
解:先求相对温度  U=
查表得:e =47.375kPa
又:    P =101.325kPa
代入上式:  U= =94.4(%RH)
又:U=
∴e= =44.7kPa
查表:  ∴t =78.6℃
4.43    D04B1D02
分流湿度发生器当槽温为-10.0℃,分流分数为0.0500,大气压为101.3kPa时,求其所发生湿气的体积比是多少ppm?
解:U=
查表得:e =0.2533kPa
∴U= =5.01(%RH)
又:U=
e= = =0.0130(kPa)
V =     当e< <P
V = =129(ppm)
4.44    D04B1D03
已知双压湿度发生器的糟温为-40.0℃,饱和室压力为500.0kPa,测试室压力为100.0kPa,求测试室内的露点温度。
解:U=     (%RH)
查表得: =1.0262     =1.0052
e =12.8486    压力=1.285×10 (kPa)
e =12.8486    压力=1.285×10 (kPa)
代入上式:  U= × ×100=20.42  (%RH)
又:U=
∴e= =2.424(Pa)
查表得:t =-53.3℃
4.45    D04B1D04
已知双压湿度发生器饱和器温度为+20.0℃,压力为1000.0kPa,求此时发生器发生湿空气的体积比。
解:V = ×10
查表得: =1.0435   e =2.33854kPa
∴V = =2446  (ppm )
4.46    D04B1D05
双温湿度发生器,已知t =10.00℃,t =20.00℃,P =98.86kPa,P =98.29kPa,求测试室内的露点湿度。
解答:U=
查表得: =1.00388       =1.00400
e =1.2279 (kPa)      e =2.3385 (kPa)
代入上式得:  U=
= =1.2207(kPa)
查表得:  t =9.76℃
4.47    D04A0D08
一分流湿度发生器的饱和器的内径为Φ100mm,最大允许水位为100mm,最小允许水位为60mm,通过饱和器的干空气最大的流量为10L/min,(25.0℃1013.25Pa)设饱和器出口湿气已达饱和,问在50℃条件下,应多少小时检查一下饱和器中的水位?
解:  查表,50℃条件下水的饱和蒸气压为
e =12.34kPa
混合比:r= =0.6220× =8.626×10 (kg·kg )
干空气密度
= =1.184(g/L)
∴ =7.285×10 (g/L)
又∵最大流量10L/min,每小时流量为10×60L/h。
∴单位时间内增水量m = ×V =7.285×10 ×600
∴M =43.7g/h
4.48    D04B1D06
在–22℃,97kPa条件下收集一份空气样品,经分析,其中氮气、氧气的摩尔分数分别为0.78和0.21,求该样品中氮气与氧气的分压。
解答:
由理想气体状态方程,对整个空气试样来说:  P=
对氮气来说:P =
∵X =       ∴ = = =X
∴P =X ·P=0.78×97=76(kPa)
同理:P =X ·P=0.21×97=20(kPa)
4.49    D04B1D07
某干空气中氮气、氧气、氩气、二氧化碳气的重量百分比分别是:75.52%,23.15%1.28%和0.046%,其摩尔质量分别为20.0g/mol,32.0/mol,39.9/mol,44.0/mol,当总压为100.0kPa时,各种气体的分压是多少?
解答:由Dalton分压定律
P=P +P +P +P
又:P=     P =       ∴P =
= =0.782
∴P =0.782×100=78.2kPa
同理:P =20.8kPa     P =0.9kPa     P =0.03kPa
4.50    D04B1D09
Boyle在他初始实验中,测量了空气柱长度d(直接正比于体积)和汞压头△h的关系,获得下列数据:
d(cm)        50.0        45.0        40.0      35.0      30.0
△h(cmHg)     0.0         8.3        18.8      32.1      50.0
气压计压力为75.0Hg,(1cmHg=1.33kPa)温度为25℃。试证明这些数据服从Boyle定律。(PV=k  常数)

△h
d
图4.4.18
 

 
 
 
 
 
 
 
 

解答:列表4.4.7
d
50.0
45.0
40.0
35.0
30.0
P(△h+75.0)
75.0
83.3
93.8
107.1
125.0
d×P
3750
3750
3750
3750
3750
可见:d×P=常数
由于d∝v
∴PV=(常数)
4.51    D04B1D10
在恒定压力下将氮气试样由-25℃加热至+75℃,得到下列结果(表4.4.8):
表4.4.8
T(℃)
-25
0
+25
+50
+75
V(cm)
125
138
150
163
175
试证明这些数据符合Charles定律: (常数)
解答:将t℃换算成绝对温度T(K),列表4.4.9
表4.4.9
T(K)
248
273
298
323
348
V
125
138
150
163
175
V/T
0.504
0.505
0.503
0.505
0.503
上述数据中V/T=常数,符合Charles定律。

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发布人:众宇旺仪器 发布时间:2009年6月24日 已被浏览 2314 次 〖 打印本文