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什么是空气能,空气能怎样

时间:2022-03-31 11:38:59 点击:174 次 来源:本站

1647313866921046.jpg什么叫空气能?

空气能,是指空气中的能量,即空气中所蕴含的热能,又称空气源。能量守恒定律告诉我们能量不会凭空产生,也不会凭空消失;空气中的热能就是空气吸收太阳光散发的能量产生的。气温越高,空气能越丰富。

空气能

什么是空气能

空气能,是指空气中所蕴含的低品位热能量。但是,根据热力学第二定律,热量不可能从低温热源传到高温热源而不引起其他变化。所以,在不消耗外界能量的基础上,空气是不能够被利用的。热泵可以实现从空气中吸收热量并传到高温物体或环境的作用,这技术叫做空气源热泵。热泵的使用需要消耗电能或者热能。例如,当家里的空调用于冬季制热时,就是典型的空气源热泵,但是,在不用电或不提供热量的情况下,该空调并不会制热。因此,空气源热泵并不是在利用空气能驱动,而是用电能或者热能驱动。空气源热泵可以运用于制热、采暖、烘干等多个领域。

空气能是什么

空气动力学是力学的一个分支,它主要研究物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上,随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。

如果还要继续介绍空气动力学的发展简史,研究内容研究方法的话,还需要用很长的篇幅。

铁饼,风筝与蝙蝠在空中的运动都遵循空气动力学原理,而蜜蜂则是不遵守空气动力学原理的典型。

空气是一种多组分混合气体,其主要组分是氧、氮、氩、二氧化碳,还有微量的稀有气体(氖、氦、氪、氙)、甲烷及其它碳氢化合物、氢、臭氧等。此外,空气中还有量少而不定的水蒸气及灰尘等。

在地球表面,干燥空气的组成列于表7-2中。

若不考虑水蒸气、二氧化碳和各种碳氢化合物,则地面至100km高度的空气平均组成保持恒定值。在25km高空臭氧的含量有所增加。在更高的高空,空气的组成随高度而变,且明显地同每天的时间及太阳活动有关。

常温下的空气是无色无味的气体,液态空气则是一种易流动的浅黄色液体。一般当空气被液化时二氧化碳已经清除掉,因而液态空气的组成是20.95%氧,78.12%氮和0.93%氩,其它组分含量甚微,可以略而不计。

空气作为混合气体,在定压下冷凝时温度连续降低,如在标准大气压(101.3KPa)下,空气于81.7K(露点)开始冷凝,温度降低到78.9K(泡点)时全部转变为饱和液体。这是由于高沸点组分(氧、氩)开始冷凝较多,而低沸点组分(氧)到过程终了才较多地冷凝。

表7-1 常用低温工质的基本性质

表7-2 干燥空气的组成

液态空气作为混合液,在定压蒸发时蒸发温度也是连续变化的。随着蒸发过程的进行,因低沸点组分氮较多地蒸发,混合液组成发生变化,致使液体的高组分氧含量相应地增加,所以沸点也就相应提高。

液态空气具有较低的沸点和凝固温度(约为60.15K),可以用作冷却剂。通过减压(抽真空)的方法,还可以将其沸点温度降低到65K左右。但是这种操作是危险的,因为蒸发会使剩余液体中氧的浓度增加,在减压用的真空泵里引起爆炸。

2. 氮和氧

氮是一种无色无味的气体,比空气稍轻,难溶于水。因氮的化学性质不活泼,在通常情况下很难与其它元素直接化合,故可用作保护气体;但在高温下,氮能够同氢、氧及某些金属发生化学反应。氮无毒,又不能磁化,其沸点比空气低,所以液氮是低温研究中*常用的安全冷却剂,但需当心窒息。液氮也用于氢、氦液化装置中,作为预冷。液氮应小心储存,避免同碳氢化合物长时间的接触,以防止碳氢化合物过量溶于其中而引起爆炸。

液氮的蒸发温度为77.36K。在标准大气压下,液氮冷却到63.2K时转变成无色透明的结晶体。液氮的沸点和凝固点之间的温差不到15K,因而在用真空泵减压时容易使其固化。因固态氮的密度比液氮大,所以沉降在底部。在大约35.6K时,固态氮产生同素异形转变,并伴随比热容的增大。转化热约为8.2KJ/kg。

氧是一种无色无味的气体,标准状态下的密度是1.430Kg/m3,比空气略重。氧较难溶解于水。氧的化学性质非常活泼,它能与很多物质(单质和化合物)发生化学反应,同时放出热量;反应剧烈时还会燃烧发光。

在标准大气压下,氧在90.188K时变为易于流动的淡蓝色液体;在54.4K时凝固成淡蓝色的固体结晶。液氧和固态氧的淡蓝色是含有少量的氧聚合物O4而引起的。

虽然氧的沸点比氮几乎高13K,可是它的凝固点却比氮低约9K。固态氧的密度大,因此在液氧中下沉。在43.80K和23.89K时,固态氧发生同素异形转变,并伴随有转化热。在40.80K时转化热超过溶化热,约为23.2KJ/Kg;在23.89K时转化热只有2.93KJ/Kg。

氧与其它大多数气体的显著不同在于具有强的顺磁性,且某些气态的氧化合物(如一氧化氮)也有顺磁性。氧的这一特性已被利用来制作氧磁性分析仪,根据磁化率的变化可以测出抗磁性气体混合物中所含微量氧的浓度。

由于氧的化学活性很强,是一种强氧化剂,所以氧同碳氢化合物混合是很危险的,液氧中存在碳氢化合物结晶体已不止一次引起过严重的爆炸事故。因此,液氧必须严格避免同各种油脂、润滑油、炭、木材、沥青、纺织物品接触。

3. 氩、氖、氪和氙

空气中含有氩、氖、氦、氪、氙等稀有气体。氩是一种无色无味的气体;不燃烧,也不助燃;化学性质很稳定,一般状态下不生成化合物,没有毒性。

空气是一种多组分混合气体,其主要组分是氧、氮、氩、二氧化碳,还有微量的稀有气体(氖、氦、氪、氙)、甲烷及其它碳氢化合物、氢、臭氧等。此外,空气中还有量少而不定的水蒸气及灰尘等。

空气能

什么是空气能?

什么是空气能热水器

空气能热水器又称热泵热水器,是一种通过热泵把空气中的低温热能吸收进来,经过压缩机压缩后成为高温热能,传至水中,加热热水的热水器。它采用与空调制冷逆向的原理提取空气中的热能,仅用极少的电量就能取得较高的热量。“设计良好的热泵热水器每消耗1千瓦的电功率,可以从空气中吸收3千瓦—4千瓦的热能,是一种非常节能的新型热水器。”业内人士介绍。

采访多位热水器经销商时,他们告诉记者,空气能热水器有不少传统热水器没有的优点:一是安全,没有电元件直接与水接触,水电完全分离,因此**不会出现漏电的危险;二是省电,由于不是完全依靠电能加热水,因此耗电量非常小。一般来说,相比国产电热水器可以节电75%左右;三是安装方便,不像太阳能热水器对楼层高低、朝向等要求,几乎没有任何安装条件的限制。采访中,记者听到*多的一句话就是,空气能热水器将在不久的将来取代燃气热水器、电热水器等,全面进入家庭。这是不可能的,如行的话那当然是费用既减少又环保了,这就是一取两得。难道说你正在想研发此新项目,如是的话,支持你。


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