10-3.1. Перенос влаги во влажных телах

связываемое скелетом капиллярнопористого тела вещество может быть в виде жидкости, пара, инертного газа, твердого вещества, переохлажденной жидкости в зависимости от условий тепло- и массообмена. В зависимости от вида связи вещества с телом температура замерзания жидкости изменяется в широких пределах. Поэтому в капиллярнопористых телах при температуре ниже 0° С всегда имеется некоторое количество переохлажденной жидкости (воды).

Необходимо также отметить, что в большинстве случаев поры и капилляры тела заполнены жидкостью или льдом, а частично и парогазовой смесью. Для упрощения анализа нашей системы в качестве жидкости принимается вода без каких-либо растворимых веществ. Наличие растворимых веществ в жидкости изменяет процесс массопереноса и вызывает ряд дополнительных эффектов.

Будем отмечать парообразную влагу (пар) индексом 1, жидкость — 2, влагу в твердом состоянии (лед) — 3, инертный газ (сухой воздух) — 4 и скелет — 0.

Объемная концентрация связанного вещества ω (сухой воздух, пар, жидкость, лед) равна отношению массы связанного вещества m к объему тела V:

где mi— масса связанного вещества в состоянии i(i= 1,2, 3, 4); ωi — объемная концентрация i-го связанного вещества, равная:

Масса всего связанного вещества m равна сумме масс сухого воздуха, пара, жидкости и льда, т. е.

Обычно объем тела V изменяется в зависимости от концентрации ω по линейному закону. Поэтому вместо объемной концентрации ω вводится относительная концентрация или влагосодержание тела u:

где р — объемная концентрация скелета тела или плотность тела, определяемая соотношением р = m0/V;ui — относительная концентрация i-гo связанного вещества: