1. 空気とは何か？ 通常の空気とは何か？
答え：地球の周りの大気、私たちはそれを空気と呼ぶことに慣れています。
0.1MPaの圧力、20℃の温度、36%の相対湿度における空気は、標準空気です。標準空気は、温度が標準空気と異なり、水分を含んでいます。空気中に水蒸気が存在する場合、水蒸気が分離されると空気の体積は減少します。
2. 空気の標準的な定義は何ですか？
回答：標準状態の定義は、空気吸引圧力が0.1MPaで温度が15.6℃（国内産業の定義では0℃）のときの空気の状態を空気の標準状態と呼ぶ。
標準状態では、空気密度は 1.185kg/m3 です (空気圧縮機の排気、乾燥機、フィルターなどの後処理装置の容量は、空気標準状態での流量で示され、単位は Nm3/min と表記されます)。
3. 飽和空気と不飽和空気とは何ですか？
答え：ある温度と圧力において、湿った空気中の水蒸気量（すなわち水蒸気密度）には一定の限界があります。ある温度における水蒸気量が最大許容量に達したとき、その空気の湿度は飽和空気と呼ばれます。最大許容量に達していない湿った空気は不飽和空気と呼ばれます。
4. 不飽和空気はどのような条件下で飽和空気になるのか？「凝縮」とは何か？
不飽和空気が飽和空気になる瞬間、湿った空気中に液体の水滴が凝結します。これを「凝結」と呼びます。凝結はごく一般的な現象です。例えば、夏の空気の湿度は非常に高く、水道管の表面に水滴ができやすいです。冬の朝には、住人の窓ガラスに水滴が現れることもあります。これらは、一定の圧力下で冷却された湿った空気が露点に達した結果、温度によって凝結が起こったものです。
5. 大気圧、絶対圧、ゲージ圧とは何ですか？圧力の一般的な単位は何ですか？
答え: 地球の表面を覆う非常に厚い大気層が地球の表面または表面上の物体に及ぼす圧力は「大気圧」と呼ばれ、記号は Pb です。容器または物体の表面に直接作用する圧力は「絶対圧力」と呼ばれ、圧力値は絶対真空から始まり、記号は Pa です。圧力計、真空計、U 字管などの機器で測定される圧力は「ゲージ圧力」と呼ばれ、「ゲージ圧力」は大気圧から始まり、記号は Pg です。この 3 つの関係は
Pa=Pb+Pg
圧力は単位面積あたりの力を指し、圧力の単位はN/平方で、Pa（パスカル）と表記されます。MPa（MPa）は工学分野で一般的に使用されます。
1MPa = 10の6乗Pa
1標準大気圧 = 0.1013MPa
1kPa=1000Pa=0.01kgf/平方
1MPa = 10の6乗Pa = 10.2kgf/平方
旧単位系では、圧力は通常kgf/cm2（キログラム力/平方センチメートル）で表されます。
6. 温度とは何ですか？一般的に使用される温度の単位は何ですか？
A：温度とは、物質を構成する分子の熱運動の統計的な平均値のことです。
絶対温度：気体分子の運動が停止する最低温度を基準とした温度で、Tで表される。単位は「ケルビン」で、単位記号はKである。
摂氏温度：氷の融点から始まる温度で、単位は「摂氏」、単位記号は℃です。また、イギリスやアメリカでは「華氏温度」がよく使われ、単位記号はFです。
3つの温度単位間の変換関係は次のとおりです。
T (K) = t (°C) + 273.16
t(F)=32+1.8t(℃)
7. 湿った空気中の水蒸気の分圧はいくらですか？
回答: 湿った空気は、水蒸気と乾燥空気の混合物です。一定量の湿った空気では、水蒸気の量 (質量比) は通常、乾燥空気よりもはるかに少ないですが、乾燥空気と同じ体積を占めます。また、温度も同じです。湿った空気の圧力は、構成ガス (つまり、乾燥空気と水蒸気) の分圧の合計です。湿った空気中の水蒸気の圧力は、水蒸気分圧と呼ばれ、Pso と表記されます。その値は、湿った空気中の水蒸気の量を反映しており、水蒸気含有量が高いほど、水蒸気分圧も高くなります。飽和空気中の水蒸気分圧は、飽和水蒸気分圧と呼ばれ、Pab と表記されます。
8. 空気の湿度はどれくらいですか？湿度はどのくらいですか？
回答：空気の乾燥度と湿度を表す物理量を湿度といいます。一般的に用いられる湿度の表現方法としては、絶対湿度と相対湿度があります。
標準条件下では、1立方メートルの体積に含まれる湿潤空気中の水蒸気の質量を「絶対湿度」と呼び、単位はグラム/立方メートルです。絶対湿度は、単位体積の湿潤空気中に含まれる水蒸気の量を示すだけであり、湿潤空気が水蒸気を吸収する能力、つまり湿潤空気の湿度の度合いを示すものではありません。絶対湿度は、湿潤空気中の水蒸気の密度です。
湿った空気中に含まれる実際の水蒸気量と、同じ温度における最大水蒸気量との比を「相対湿度」と呼び、しばしばφで表されます。相対湿度φは0～100%の範囲です。φの値が小さいほど空気は乾燥しており、吸水能力が高くなります。φの値が大きいほど空気は湿っており、吸水能力は低くなります。湿った空気の吸水能力は温度にも関係します。湿った空気の温度が上昇すると、飽和蒸気圧もそれに応じて上昇します。このとき水蒸気量が変化しない場合、湿った空気の相対湿度φは低下し、つまり湿った空気の吸水能力は増加します。したがって、空気圧縮機室の設置時には、換気を維持し、温度を下げ、排水を行わず、室内に水が溜まらないように注意して、空気中の水分を減らす必要があります。
9. 水分含有量とは何ですか？水分含有量はどのように計算しますか？
回答: 湿った空気では、1kgの乾燥空気中に含まれる水蒸気の質量を湿った空気の「水分含有量」と呼び、これは一般的に用いられています。水分含有量ωは水蒸気分圧Psoにほぼ比例し、全気圧pに反比例することを示します。ωは空気中に含まれる水蒸気の量を正確に反映します。大気圧が一般的に一定であれば、湿った空気の温度が一定のとき、Psoも一定になります。このとき、相対湿度が上昇し、水分含有量が上昇し、吸湿能力が低下します。
10. 飽和空気中の水蒸気密度は何に依存しますか？
回答：空気中の水蒸気量（水蒸気密度）には限界があります。空気圧（2MPa）の範囲内では、飽和空気中の水蒸気密度は温度のみに依存し、気圧とは無関係であると考えることができます。温度が高いほど、飽和水蒸気密度は高くなります。例えば、40℃では、1立方メートルの空気の飽和水蒸気密度は、気圧が0.1MPaでも1.0MPaでも同じです。
11. 湿った空気とは何ですか？
回答：一定量の水蒸気を含む空気を湿潤空気、水蒸気を含まない空気を乾燥空気と呼びます。私たちの周りの空気は湿潤空気です。ある高度では、乾燥空気の組成と割合は基本的に安定しており、湿潤空気全体の熱性能に特別な意味はありません。湿潤空気中の水蒸気含有量は多くはありませんが、その含有量の変化は湿潤空気の物理的性質に大きな影響を与えます。水蒸気の量は、空気の乾燥度と湿度を決定します。空気圧縮機の作動対象は湿潤空気です。
12. 熱とは何ですか？
答え：熱はエネルギーの一形態です。一般的に使用される単位：KJ/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)など。1kcal=4.186kJ、1kJ=0.24kcal。
熱力学の法則によれば、熱は対流、伝導、放射などの形態によって、高温側から低温側へと自然に伝達される。外部からのエネルギー消費がない限り、熱が逆方向に移動することは決してない。
13. 顕熱とは何ですか？潜熱とは何ですか？
答え：加熱または冷却の過程で、物体の温度が上昇または下降する際に、元の相状態を変えずに吸収または放出される熱を顕熱といいます。顕熱は、人が寒さや暑さをはっきりと感じる原因となり、通常は温度計で測定できます。例えば、水を20℃から80℃まで加熱する際に吸収される熱は顕熱です。
物体が熱を吸収または放出すると、その相状態は変化しますが（例えば、気体が液体になるなど）、温度は変化しません。この吸収または放出された熱を潜熱と呼びます。潜熱は温度計で測定することも、人体が感じることもできませんが、実験的に計算することは可能です。
飽和空気が熱を放出すると、水蒸気の一部が液体の水に変化し、このとき飽和空気の温度は低下しない。放出された熱のうち、この部分は潜熱である。
14. 空気のエンタルピーはいくらですか？
答え：空気のエンタルピーとは、空気に含まれる総熱量を指し、通常は乾燥空気の単位質量に基づいています。エンタルピーは記号ιで表されます。
15. 露点とは何ですか？何と関係がありますか？
回答：露点とは、不飽和空気が水蒸気分圧を一定に保ちながら（つまり、絶対水分量を一定に保ちながら）温度を下げて飽和状態に達する温度のことです。温度が露点まで下がると、湿った空気中に凝縮した水滴が析出します。湿った空気の露点は、温度だけでなく、湿った空気中の水分量にも関係します。水分量が多いほど露点は高く、水分量が少ないほど露点は低くなります。一定の湿った空気温度では、露点温度が高いほど、湿った空気中の水蒸気分圧が高くなり、湿った空気中の水蒸気量も多くなります。露点温度は、圧縮機工学において重要な役割を果たします。例えば、空気圧縮機の出口温度が低すぎると、油ガス混合気体が低温のため凝縮し、潤滑油に水分が混入して潤滑効果に影響を及ぼします。したがって、空気圧縮機の出口温度は、対応する分圧における露点温度を下回らないように設計する必要がある。
投稿日時: 2023年7月17日
