공조냉동기계기사 습공기 선도 및 상태변화 — x-i 선도와 포화·결로 판정

절대습도는 습공기를 구성하는 수증기와 건공기의 질량비다. 상대습도는 같은 온도에서 공기가 최대로 포함할 수 있는 수증기량에 대한 현재 수증기량의 비이며, 수증기 분압과 포화공기의 수증기 분압의 비로도 나타낸다. 포화공기는 최대로 수분을 수용한 상태의 공기다. 비교습도는 습공기의 절대습도와 포화공기의 절대습도의 비, 즉 질량비로 정의하며 수증기 분압비로 설명하면 틀린다. 수증기 분압은 절대습도에 비례하므로 반비례한다는 설명도 틀리다.

공기의 성질도 함께 본다. 표면온도가 실내 공기의 노점온도보다 낮을 때 표면에 결로가 생긴다. 실내 공기의 건구온도와 노점온도의 차이는 상대습도가 높을수록 작아진다. 온도가 낮은 공기일수록 많은 수증기를 함유할 수 있다는 설명은 반대이고, 실내 공기 온도가 높다고 절대습도까지 높은 것도 아니다.

상태변화의 원리는 수증기량과 온도의 관계로 정리한다. 습공기를 가열하면 절대습도는 그대로인데 포화 수증기량이 늘어나므로 건구온도는 오르고 상대습도는 내려간다. 가열할 때 건구온도와 상대습도가 함께 상승한다거나 습구온도와 상대습도가 함께 증가한다는 설명은 틀리다. 냉각하면 건구온도와 습구온도가 내려가고, 노점온도 이하로 냉각하면 절대습도가 내려간다. 냉각과 가습을 함께 하면 상대습도와 절대습도가 모두 증가한다. 등온감습을 하면 노점온도와 비체적이 감소한다.

엔탈피는 h=1.01t+x(2500+1.85t)로 계산한다. 건구온도 30℃, 절대습도 0.015kg/kg을 넣으면 30.3+0.015×2555.5=68.63kJ/kg이다. 단열된 용기에 물을 넣고 방치하면 물이 증발하며 공기는 포화에 가까워지고, 이때 도달하는 온도는 습구온도다. 단열증발은 엔탈피가 일정한 과정이다.