基本原理編 「いまさら聞けない」をここで解決!温度・湿度・電気などの基本知識集

エンタルピーについて

エンタルピーと空気線図について

エンタルピー・空気線図は、空調(空気調和技術)に欠かせない知識になります。

空気線図
※空気線図には、エンタルピーなどの空気の状態を表す
数値が入っています。

普段の生活において、空調機の冷却能力や除湿能力という言葉を多くの人は、何気によく使用しています。
この冷却能力と除湿能力、それぞれで重要となってくるのが、「エンタルピー・空気線図」という知識です。
温暖化やオゾン層破壊などの環境問題についての関心が年々高まるなか、空調機の冷却能力・除湿能力についての新しい技術が日々進化をしています。
冷却能力と除湿能力は、親密な関係があってそれぞれの意味や内容を理解していないと、本当の意味での冷却能力・除湿能力を見逃してしまいます。
密接な関係を理解するために、一番重要になる「エンタルピー・空気線図」なしに話をすることはできません。
空調機の技術者でない方にも理解いただけるように、「エンタルピー・空気線図」について基礎的な知識をご紹介させていただきました。


内部エネルギーと流動エネルギー図

エンタルピー

空気が持つ熱量(エネルギー)のことで、内部エネルギーと膨張・収縮するためのエネルギー(流動エネルギー)を合わせたものをいいます。単位は、kJで表します。

※温度上昇として残らない流動エネルギーも含めた全エネルギーを表している。


エンタルピー[kJ]= 内部エネルギー[kJ]+ 圧力[kPa]× 体積[m3]

(流動エネルギー)

比エンタルピー

単位質量あたりのエンタルピーを比エンタルピーといいます。(乾き空気1kgあたり何kJのエンタルピーであるかを表したもの)単位は、[kJ/kg(DA)]で表します。

空気

乾き空気:水蒸気を含まない空気、湿り空気:水蒸気を含む空気

水蒸気を含む湿り空気のことをいいます。
身近な気体で、生活に欠かせない気体です。


乾き空気の組成
気体名 記号 体積百分率(%)
窒素 N2 78.09
酸素 O2 20.95
アルゴン Ar 0.93
二酸化炭素 CO2 0.03

※空気中には、いろいろなものが混ざっている混合気体で一定の組成を持ちます。


湿り空気

湿り空気イメージ

普段空気と言われるものは、乾き空気と水蒸気が混ざった「湿り空気」のことをいいます。
「湿り空気」の状態は、「乾球温度」「湿球温度」「露点温度」「相対湿度」「絶対湿度」などで表すことができます。

湿り空気の分類の一例
分類 内容
飽和空気 空気が水蒸気として含める限界に達したもの
不飽和空気 飽和空気に達していないもの
霜入り空気 空気の中の水蒸気が、小さな水滴が存在しているもの
雪入り空気 空気の中の水蒸気が、氷の結晶になって存在しているもの

「湿り空気」の比エンタルピーは、「乾き空気」1kgのエンタルピーとxkgの水蒸気の比エンタルピーを合計したものになります。


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