Классикалық (феноменологиялық) термодинамикада энергияның әр түрінің өзара түрлену заңдары оқылады. Техникалық термодинамика жылу мен жұмыстың өзара түрлену заңдылықтарын қарастырады

mi  m₁i₁  m₂i₂  m₃i₃  ...,
алынады немесе

мұндағы
g₁ , g₂ , g₃
i  g₁i₁  g₂i₂  g₃i₃  ...,
– массалық үлестер.
(280)

Алынған теңдеу идеал, реал газдар мен сұйықтар үшін қолданбалы. Газ
энтальпиясын с_рТ мәнімен ауыстырамыз: c_pT  g₁c₁T₁  g₂c₂T₂  g₃c₃T₃  ..., ал келесі

_{T } g₁c_p1T₁  g₂ c_{p 2}T₂  g₃c_p3T₃  ...
g₁c_p1  g₂ c_{p 2}  g₃c_p3  ...
(281)

Бұл теңдеу тек тұрақты жылусыйымдылықты идеал газдар үшін дұрыс. Идеал қоспасының көлемін сипаттамалы теңдеуден анықтаймыз:
V  mRT / p  (T / p)(m₁R₁  m₂ R₂  m₃ R₃  ...)  (T / p)( p₁V₁ / T₁  p₂V₂ / T₂  p₃V₃ / T₃  ...) .
Резервуарларды толтыру кезіндегі идеал газдардың араласуы.
Резервуарда т кг газ бар, оның параметрлері р, V, Т. Құбыр бойынша оған А

ысырмасы арқылы параметрлері
p₁ ,V₁ ,T₁
басқа газ келеді (18 сурет).

18 сурет. Резервуарларды толтыру кезіндегі идеал газдардың араласуы

Мейлі, резервуарға т кг газ келсін делік, содан соң ысырма жабылады және резервуарда көлемі V газ қоспасы алынады. Газдардың араласу процесі қайтымсыз.

Термодинамиканың бірінші заңы бойынша, идеал газдардың қоспасының ішкі энергиясы қоспаны құрайтын газдардың ішкі энергияларының

қосындысына тең:
mu  m₁u₁  m₂u₂ ;
c_v =const деп есептеп, қоспаның

температурасын табамыз
c_vT  (m₁ / m₂ )c_v1T₁  (m₂ / m)c_v2T₂
, онда

T  (g₁c_v1T₁  g₂c_v2T₂ ) /(g₁c_v1  g₂c_v2 ) (282)
Темпрература мен көлем белгілі болғанда, осы параметрлер бойынша қоспаның барлық параметрлерін анықтауға болады.

8. 17 Ылғалды ауа.

Жалпы ұғымдар. Абсолюттік ылғалдық, ылғалқұрамдылық және ауаның салыстырмалы ылғалдығы. Құрғақ ауаның (су молекуласы құрамында болмайтын) су буымен қоспасы ылғалды ауа деп аталады.
Ылғалды ауа техникада кеңінен қолданылады, сондықтан оның қасиетін білу өте маңызды. Өзінің физикалық күйі бойынша ол идеал газға жақын. Ылғалды ауа берілген қысым мен температурада су буының әртүрлі мөлше- рінде бола алады. Құрғақ ауа мен қаныққан су буынан тұратын қоспа қаныққан ылғалды ауа деп аталады. Осы қоспадағы су буының парциалдық қысымы, берілген температурадағы қанығу қысымына тең. Мұндай ауаның әрбір куб метріндегі бу мөлшері, құрғақ қаныққан будың тығыздығына тең р^п (кг/м³).

p  p_à  p_á
мұндағы р_а – құрғақ ауаның парциалдық қысымы; р_бу – су буының парциалдық қысымы.

19. 
    сурет. Ылғалды ауаның pv-диаграммасы
    

п
1м³ ылғалды ауадағы будың сан жағынан бу тығыздығына 
(283)

тең массасы

будың тығыздығы р_бу, ал парциалдық қысымы р_п-ге тең болса, онда оны абсолюттік ылғалдылық деп атайды. Егер тұрақты температурада ауаның ылғалдылығын жоғарылатса, онда су буының тығыздығы артады. Ал, егерде ылғалды ауаның температурасы қаныққан су буының температурасынан төмен болса, онда су буының шекті тығыздығы құрғақ қаныққан будың парциалдық қысымы бойынша қоспаның қысымынан аз болады. Осы жағдайда ылғалды ауа өзінің құрғақ ауа қоспасы мен құрғақ қаныққан су буынан тұратынын көрсетеді. Бірақ, басқада жағдай болуы мүмкін, егер дымқыл ауаның температурасы жоғары болса немесе қаныққан су буына тең болса, онда процесс қаныққан
ылғалды ауа су буымен аяқталмайды.
Ылғал ауадағы бу массасының m_бу құрғақ ауадағы массаға m_а қатынасы ауаның ылғалқұрамыдылығы деп аталады және килограмның килограмға (кг/кг) немесе грамның килограмға (г/кг) қатынасымен өлшенеді:

d  m_П
/ m_B
немесе
d  ^П

(284)

В
Ылғалқұрамдылық өлшемі будың массасын өлшейді, яғни 1кг құрғақ ауа құрамындағы немесе (1+d) кг ылғал ауа құрамындағы массаны. Ылғалқұрамды- лықтың ылғалқұрамдас мөлшерін келесі жолдармен есептеуге болады:

p_ВV  m_ВR_ВT
және
p_ПV  m_П R_ПT , егер мүшелі бөлсек:

  _П / _макс
(287)

Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы  =0 -ден (құрғақ ауа)  =1 дейін (ылғалмен қаныққан ауа) өзгере алады. Клапейрон теңдеуінен

p_П  К_П _ПT;
және
^рмакс ^{ R}П ^макс^{T ,}
осыдан
  р_П / р_макс
теңдеу алына алады, онда осы

теңдеулерден ылғалқұрамдылықты салыстырмалы ылғалдықпен байланыстыратын өрнекті алуға болады:   (d / 0,622  d)( p / p_макс ) .
Шық нүктесі мен ауаның температурасын біле отырып, су буы кестелері бойынша мына қысымдарды табуға болады р_п және р_макс, ал алынған теңдеуден ауаның салыстырмалы ылғалдығын анықтаймыз:   p_П / p_макс .
Салыстырмалы ылғалдылықты қарапайым гигрометрмен анықтауға болады. Бұл құрылғы металдан жасалған жұқа қабырғалы цилиндр ыдыстан тұрады, оның қабырғасы өте таза жылтырлатылған. Ыдысты эфирмен толтырады. Егер эфирді ауа арқылы айдаса, онда эфирдің бір бөлігі буланып кетеді де, оның температурасы төмендейді. Тәжірибе жүзінде эфирдің температурасы цилиндр қабырғасының температурасына тең. Эфирді суыту ыдыстың жылтырлатылған беттігінде шық пайда болғанға дейін жүргізіледі. Бұл кезде эфирдің температурасы шық нүктесінің температурасына сәйкес келеді. Шықтың пайда болуы ыдыс қабырғасына жақын ауа қабатының қанығу күйіне өтетінін көрсетеді. Парциалдық қысымды және ары қарай салыстырмалы ылғалдықты гигрометр көмегімен осылай анықтау жеткілікті дәл болмайды.
Ылғалды ауаның салыстырмалы ылғалдығы мен ылғалқұрамдылығын дәлірек анықтау психрометр көмегімен жүргізіледі. Психрометр екі термометрден тұрады: құрғақ және сулы. Сулы термометрдің сынап шаригі матаның жұқа қабатымен оралған, ол үздіксіз сумен суланады. Егер ылғалды ауа қаныққан болса, онда шарик оралған мата беттігінен су буланады және құрғақ термометрге қарағанда төменгі температураны көрсетеді. Әрине, құрғақ
термометр ылғалды ауаның нақты температурасын t_c , ал сулы термометр
буланатын судың температурасын t_т көрсетеді. Температуралардың

психрометриялық айырмасын
t_c  t_м
біле отырып, арнайы құрастырылған

психрометриялық кестелер бойынша ауаның салыстырмалы ылғалдығы мен ылғалқұрамдылығын анықтауға болады.