饱和水蒸汽密度与压力及密度与温度的经验公式推导
饱和水蒸汽密度与压力及密度与温度的经验公式推导
饱和水蒸汽是由液态水及气态水蒸汽存在的两相系统，其中液态和气态平衡相指它们的各自压强及温度独立的变化，因而用理想气体模型研究体外的饱和状态。水蒸汽质量密度和压强及温度的变化曲线是一种非线性函数，可以利用Berthelot的公式和Rees的公式来表征该线，也可以用经验公式模拟该变化曲线。
以经验公式表征饱和水蒸汽密度与压力的关系时，我们称之为Rees-Berthelot公式：
ρv=e0(1+w1p+w2p^2),
其中，ρv是饱和水蒸汽密度，e0、w1和w2均为系数，其取值由温度所决定。
类似地，经验公式可以表征饱和水蒸汽密度与温度的关系，也就是Kohler-Von Euhren公式：
ρv=e(1+w1T-w2)/(T-w3),
这里，ρv是饱和水蒸汽密度，e、w1、w2和w3均为系数，T是温度。
上述两个经验公式都是由实验测试数据得出的，它们只能概括特定温度及压强下水蒸汽至蒸汽密度的关系，但并不能适用于特定条件下的特定值。另外，这些公式对蒸汽粘度的影响也较小，由于蒸汽粘度与蒸汽密度的变化率较小。
总的来说，Berthelot的公式和Rees的公式可以用来表征饱和水蒸汽的压强与密度及温度与密度的关系，它们概括了饱和水蒸汽的物理性质。它们的使用也可以减少计算的负担，使物理性质的分析更加简便，更容易从实验果实中获得准确结果。
水的饱和蒸汽压 密度
温度 (t) 压力 (P) 密度(ρ) 温度 (t) 压力 (P) 密度(ρ) ℃ MPa kg/m3 ℃ MPa kg/m3 100 0.1013 0.5977 128 0.2543 1.415 101 0.1050 0.6180 129 0.2621 1.455 102 0.1088 0.6388 130 0.2701 1.497 103 0.1127 0.6601 131 0.2783 1.539 104 0.1167 0.6821 132 0.2867 1.583 105 0.1208 0.7046 133 0.2953 1.627 106 0.1250 0.7277 134 0.3041 1.672 107 0.1294 0.7515 135 0.3130 1.719 108 0.1339 0.7758 136 0.3222 1.766 109 0.1385 0.8008 137 0.3317 1.815 110 0.1433 0.8265 138 0.3414 1.864 111 0.1481 0.8528 139 0.3513 1.915 112 0.1532 0.8798 140 0.3614 1.967 113 0.1583 0.9075 141 0.3718 2.019 114 0.1636 0.9359 142 0.3823 2.073 115 0.1691 0.9650 143 0.3931 2.129 116 0.1746 0.9948 144 0.4042 2.185 117 0.1804 1.025 145 0.4155 2.242 118 0.1863 1.057 146 0.4271 2.301 119 0.1923 1.089 147 0.4389 2.361 120 0.1985 1.122 148 0.4510 2.422 121 0.2049 1.155 149 0.4633 2.484 122 0.2114 1.190 150 0.4760 2.548 123 0.2182 1.225 151 0.4888 2.613 124 0.2250 1.261 152 0.5021 2.679 125 0.2321 1.298 153 0.5155 2.747 126 0.2393 1.336 154 0.5292 2.816 127 0.2467 1.375 155 0.5433 2.886 温度 (t) 压力 (P) 密度(ρ) 温度 (t) 压力 (P) 密度(ρ) ℃ MPa kg/m3 ℃ MPa kg/m3 156 0.5577 2.958 184 1.0983 5.629 157 0.5723 3.032 185 1.1233 5.752 158 0.5872 3.106 186 1.1487 5.877 159 0.6025 3.182 187 1.1746 6.003
常用气体密度计算
常用气体密度的计算 常用气体密度的计算 1．干空气密度 密度是指单位体积空气所具有的质量, 国际单位为千克/米3（kg/m3），一般用符号ρ表示。其定义式为： ρ = M/V (1--1) 式中 M——空气的质量，kg； V——空气的体积，m3。 空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。上式只是定义式，通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。由气态方程有： ρ=ρ 0*T0*P/P0*T (1--2) 式中：ρ——其它状态下干空气的密度，kg/m3； ρ0——标准状态下干空气的密度，kg/m3； P、P0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力，千帕（kpa）； T、T0——分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度，K。 标准状态下，T0=273K，P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ0=1.293kg/m3。将这些数值代入式（1-2），即可得干空气密度计算式为：
ρ= 3.48*P/T (1--3) 使用上式计算干空气密度时，要注意压力、温度的取值。式中P为空气的绝对压力，单位为kPa；T为空气的热力学温度（K），T=273+t, t 为空气的摄氏温度（℃）。 2．湿空气密度 对于湿空气，相当于压力为P的干空气被一部分压力为Ps的水蒸汽所占据，被占据后的湿空气就由压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽组成。根据道尔顿分压定律，湿空气压力等于干空气分压Pd 与水蒸汽分压Ps之和，即：P=Pd+Ps。 根据相对湿度计算式，水蒸汽分压Ps=ψPb，根据气态方程及道尔顿的分压定律，即可推导出湿空气密度计算式为： ρw=3.48*P(1-0.378*ψ*Pb/P)/T (2--1) 式中ρw ——湿空气密度,kg/m3； ψ——空气相对湿度，%； Pb——饱和水蒸汽压力，kPa(由表2-1-1确定)。 其它符号意义同上。 表2-1-1 不同温度下饱和水蒸汽压力
饱和蒸汽压与温度的关系
饱和蒸汽压与蒸汽温度关系 1.用Antoine公式 ln(P)=9.3876-3826.36/(T-45.47)【T在290～500K之间】 P：MPa T：K P＝0.11MPa时，T＝375.47K＝375.47-273.15＝102.32C P＝0.15MPa时，T＝384.54K＝384.54K-273.15＝111.39C 2.饱和蒸汽压与蒸汽温度之间有一经验公式曰克拉佩龙方程(Clapeylon): lnPs=-(DH/(RTh))+B DH:水的摩尔蒸发热 R:气体通用常数 ln:自然对数 B:克拉佩龙方程经验公式的截距 另一常用形式为： ln(P2/P1)=(DH/R)((1/T1)-(1/T2)) DH:水的摩尔蒸发热 R:气体通用常数 ln:自然对数 P2:绝对温度T2时的饱和蒸汽压 P1:绝对温度T1时的饱和蒸汽压 P1=0.098MPa时，T1＝373.2K，DH=40.63kJ/mol，R=8.318J/mol P2=0.11MPa时，(1/T2)=(1/T1)-R(ln(P2/P1))/DH=0.00266 T2=376.5，t2=T2-273.2=103.3 蒸汽压 纯物质的饱和蒸气压与温度间的函数关系式。在一定温度下，液态和固态的纯物质都有相应的饱和蒸气压。当温度升高时，饱和蒸气压大体呈指数关系上升。采用仅含少量参数的蒸气压方程关联饱和蒸气压与温度数据，可以概括大量实验信息。这样便于数据的收集、
贮存和取用。饱和蒸气压是重要的化工基础数据，常用于标准态逸度、蒸发热、升华热（见热化学数据）及相平衡关联等方面的计算。 早期的蒸气压方程有1794年提出的普罗尼方程： 1841年提出的雷德方程： 两者都是经验方程。以上两式中p°为饱和蒸气压；t为摄氏温度；A、B、C、α、β和γ均为方程参数。1834年，法国化学家B.-P.-┵.克拉珀龙分析了包含汽液平衡的卡诺循环后，提出饱和蒸气压的理论方程。1850年德国化学家R.克劳修斯为此方程作了严格的热力学推导，并把它推广到其他相平衡系统。此方程后来称为克劳修斯－克拉珀龙方程，其表达式为： 式中p为相平衡时的压力，ΔH为相变热,ΔV为相变时的体积变化，T为绝对温度。 在用于汽液或汽固相变化时，对ΔH/ΔV作不同的简化，可以得到不同的蒸气压方程，常用的有： ①克拉珀龙方程由克拉珀龙提出： ln p°＝A－B/T 式中A和B为特征参数。这是最简单的蒸气压方程,适用于温度远低于临界温度的场合；但在用于正常沸点(101.325kPa下的沸点)以下时，计算值通常偏高，且一般不适用于缔合液体 (如醇类)。将此方程用临界温度T c(此时饱和蒸气压为临界压力p c) 和正常沸点T b(此时饱和蒸气压为101.325kPa)消去A和B,可得到普遍化蒸气压方程： 式中p标＝p°/p c；T r＝T/T c；p＝101.325/p c；T＝T b/T c(见对应态原理)。为了提高计算准确度,可引入第三参数偏心因子ω，得： ln p标=f【0】(T r)+ωf【1】(T r) 式中f【0】和f【1】为T r的普适函数。在T b到T c范围内,该式误差通常在1％～2％之内；在温度低于T b时，计算值可能偏低百分之几。 ②安托因方程由C.安托因提出： 式中A、B和C均为特征参数,又称安托因常数。许多物质的安托因常数列于物性手册中，适用的温度范围相当于饱和蒸气压范围为1.5～200kPa，一般不宜外推。 蒸气压方程中，蒸气压仅是温度的单变量函数，因而只适用于不存在表面张力、流体静压力、重力和电磁场等的影响时。一般在化工计算中，上述影响可不考虑。但当液体表面曲率不容忽略时(如蒸气冷凝形成液滴时)，就要考虑表面张力的影响。当流体静压力较大时（如液面有高压惰性气体作用时），也要考虑压力的影响
蒸汽压力与密度
蒸汽密度求取方法比较 说明： 从上面的分析可知，工程上普遍使用的推导式蒸汽质量流量测量系统，关键是求取蒸汽密度。归纳起来主要是采用数学模拟法和查表法两类方法。 （1）用数学模型求取蒸汽密度在工程设计和计算中，工程师们经常需要求取蒸汽密度数据，采用的传统方法是由蒸汽的状态数据查蒸汽密度表。但是未采用微处理器前，这种人工查表的方法还无法移植进仪表，而仍采用数学模型的方法。人们建立了多种的数学模型以满足不同的需要，下面列举使用最广泛的几种。 ①一次函数法。这种方法的显著特点是简单，适用于饱和蒸汽，其表达式为 式中 ρ——蒸汽密度， kg/m 3 P ——流体绝对压力， MPa ； A 、B ——系数和常数。 式(3.18)不足之处是仅在较小的压力范围内变化适用，压力变化范围较大时，由于误差太大，就不适用了。因为对于饱和蒸汽来说，ρ=f(ρ)是一条曲线，用一条直线拟合它，范围越大，当然误差越大。 解决这个矛盾的方法是分段拟合，即在不同的压力段采用不同的系数和常数。表3.2所示为不同压力段对应的不同密度计算式。 ②用指数函数拟合密度曲线。使用较多的是 （3.19） 式(3.19)描述的是一条曲线，用它来拟合饱和蒸汽的ρ=f(P)曲线能得到更高的精确度，但是在压力变化范围较大的情况下，仍有千分之几的误差。 ③状态方程法。状态方程法用于计算过热蒸汽密度，其中著名的有乌卡诺维奇状态方程：
式中ρ——压力， Pa； v——比体积， m3/kg； R——气体常数， R=461J/(kg· K)； T——温度， K； 2)计算机查表法上面所说的通过数学模型求取蒸汽密度的误差都是同人工查密度表方法相比较而言。现在智能化仪表将蒸汽密度表装入其内存中，在CPU的控制下，模仿人工查表的方法，采用计算机查表与线性内插相结合的技术，能得到与人工查表相同的精确度。 现在国际上通用的蒸汽密度表是根据"工业用1967年IFC公式"计算出来的。1963年于纽约举行的第八届国际水蒸气性质会议上，成立了国际公式委员会(IFC)。若干年后，该委员会提出了国际公认的"工业用1967年IFC 公式"及"通用和科研用1968年IFC公式"。 21年后在1984年于莫斯科举行的第十届国际蒸汽性质会议上，又废除了"通用和科研用1968年IFC公式"。因此，"工业用1967年IFC公式"仍是当前广泛使用的权威公式。 由于这个公式十分复杂，一般使用者很难直接使用它，研究者根据这个公式编制了蒸汽性质表格，供人们查阅。本书的附录C摘录了其中部分数据。 (3)关于IAPWS-IF97公式 IAPWS-IF97公式有很多对实际工程设计和研究很有意义的优点。 它的适用范围更为广泛，在IFC67公式适用范围基础上，增加了在研究和生产中渐渐用到的低压高温区。IAPW S-IF97公式适用范围： 273.15K≤T≤2273.15K，ρ≤100MPa，而且在原有的水和水蒸气参数V， S，h，Cp， C 基础上又增加了一个重要参数：声速W。 v 在水和水蒸气的性质计算中有个很重要的状态判断，即临界状态的判断。在IAPWS-IF97公式中，对于临界点性质有具体的规定：
饱和水蒸汽压力与温度密度蒸汽焓汽化热的关系对照表
饱和水蒸汽压力与温度、密度、蒸汽焓、气化热的关系对照表 压力Mpa 温度 ℃ 密度 Kg/m3 蒸汽焓 kj/kg 气化热 kj/kg 0.5 151.1 2.614 2751.98 2115.17 0.6 158.1 3.104 2760.36 2092.98 0.7 164 3.591 2767.06 2073.3 0.8 169.6 4.075 2772.92 2055.3 0.9 174.5 4.556 2777.52 2038.13 1.0 179 5.037 2781.71 202 2.64 1.1 183.2 5.616 2785.06 2007.57 1.2 187.1 5.996 2788 199 2.86 1.3 190.7 6.474 2790.92 1979.52 1.4 194.1 6.952 279 2.6 1966.54 1.5 197.4 7.431 2794.27 1953.98 1.6 200.4 7.909 2795.95 1941.84 一.什么是水和水蒸气的焓? 水或水蒸气的焓h，是指在某一压力和温度下的1千克水或1千克水蒸气内部所含有的能量，即水或水蒸气的内能u与压力势能pv之和(h=u+pv)。水或水蒸气的焓，可以认为等于把1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水，加热到该水或水蒸气的压力和温度下所吸收的热量。焓的单位为“焦/千克”。 (1)非饱和水焓：将1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水，加热到该非饱和水的压力和温度下所吸收的热量。 (2)饱和水焓：将1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水，加热到该饱和水的压力对应的饱和温度时所吸收的热量。饱和温度随压力增大而升高，因此饱和水焓也随压力增大而增大。例如：绝对压力为3.92兆帕时，饱和水焓为1081.9 x 103焦/千克;在绝对压力为9.81兆帕时，饱和水焓则为1399.3 x 103焦/千克。 (3)饱和水蒸气焓：分为干饱和水蒸气焓和湿饱和水蒸气焓两种。干饱和水蒸气焓等于饱和水焓加水的汽化潜热；湿饱和水蒸气焓等于1千克湿饱和蒸汽中，饱和水的比例乘饱和水焓加干饱和汽的比例乘干饱和汽焓之和。例如：绝对压力为9.81兆帕时，饱和水焓为1399.3 x103焦/公斤；汽化潜热为1328 x103焦/公斤。因此，干饱和水蒸气的焓等于：1399.3 x103+1328x103=2727.3 x 103焦/千克。又例如:绝对压力为9.81兆帕的湿饱和水蒸气中，饱和水的比例为0.2,(即湿度为20%)干饱和水蒸气比例为0.8(即干度为80%)，则此湿饱和水蒸气的焓为1399.3 x103 x 0.2十2727.3 x103x0.8=2461.7 x 103焦/千克。
蒸汽密度计算
蒸汽密度计算 1、饱和蒸汽密度计算公式： ρ=Ap+B ρ------蒸汽密度，kg/m3； p ----------流体绝对压力，MPa ； A、B--------系数和常数。 不同压力段的密度计算式 2、过热蒸汽密度计算公式 ρ = 1 + F1(T) ×P + F2(T) ×P2 + F3(T) ×P3 P-------压力,Pa; ρ-------蒸汽密度kg/m3 R-------气体常数，R=461J/(kg⋅K) T-------温度,K F1(T) = (b0+b1φ+ b2φ2+…+b5φ5)×10-9 F2(T) = (c0+c1φ+ c2φ2+…+c8φ8)×10-16 F3(T) = (d0+d1φ+ d2φ2+…+d8φ8)×10-23
在检定流量积算仪，根据工况温度和工况压力求取过热蒸汽工况密度是比较麻烦的事。利用模拟经验公式，不太准确；使用“人工查密度表法”求取过热蒸汽密度最实用！只是，使用时还得换算、计算。总希望，有个运用程序（小软件）只要直接输入工况温度和工况压力就能显示出过热蒸汽工况密度。 利用“工业用1967年IFC公式”又是天书，好在本人已花费2个晚上时间（8个小时），利用EXCEL电子表格的函数功能，根据“工业用1967年IFC公式”，编制出了求取过热蒸汽密度程序（小软件），只要直接输入工况温度和工况压力就能显示出过热蒸汽工况密度。 今天上班，我根据“人工查密度表法”进行验证计算后，发给大家，和大家一起共享。需要的同志请下载，同时希望大家一起来帮我验证计算，挑出错误和不足！！
当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时，进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体，其蒸汽称为干饱和蒸汽（也称饱和蒸汽）。 如果用户是为了达到更精确的计量监控，建议都视为过热蒸汽，对温度和压力补偿，但考虑成本问题，客户也可以只对温度进行补偿。理想的饱和蒸汽状态，指的是温度、压力及蒸汽密度三者存在一一对应的关系，知道其中一个，其他二个值就是定数。存在这种关系的蒸汽就是饱和蒸汽，否这都可以视为过热蒸汽进行计量。实际中过热蒸汽的温度可以较高，压力一般都相对较低（较饱和蒸汽），0.7MPa，200℃蒸汽就是这样，属过热蒸汽！
空气相对蒸汽密度计算公式
空气相对蒸汽密度计算公式 在大气科学和气象学中，空气相对蒸汽密度是一个重要的概念。它是指在一定 温度和压力下，空气中水蒸汽的密度与饱和水蒸汽密度之比。这个比值可以帮助我们更好地理解和预测大气中的水汽含量，从而对天气和气候变化进行更准确的预测。 空气相对蒸汽密度的计算公式如下： \[ RH = \frac{e}{e_s} \times 100\% \] 其中，RH代表相对湿度，e代表实际水汽压，es代表饱和水汽压。实际水汽 压是指在一定温度下，空气中所含水汽的压强，而饱和水汽压则是指在同样温度下，空气中水汽达到饱和状态时的压强。通过这个计算公式，我们可以得到一个百分比的数值，用来表示空气中水汽的相对含量。 在实际应用中，空气相对蒸汽密度的计算公式可以帮助我们更好地了解大气中 水汽的含量，从而进行天气预测和气候研究。在下面的文章中，我们将更详细地介绍空气相对蒸汽密度的计算方法及其在气象学中的应用。 一、实际水汽压的计算。 在空气中，水汽的压强是由水汽分子在空气中的数量和速度决定的。实际水汽 压可以通过测量空气中的水汽含量来得到，也可以通过温度和湿度的测量结果来计算得出。 在气象学中，常用的实际水汽压计算公式为： \[ e = 6.11 \times 10^{(7.5T / (237.7 + T))} \times RH \] 其中，e代表实际水汽压，T代表空气温度（摄氏度），RH代表相对湿度（百 分比）。这个计算公式是根据饱和水汽压和相对湿度的关系推导出来的，通过测量空气温度和相对湿度，我们就可以得到实际水汽压的数值。
二、饱和水汽压的计算。 饱和水汽压是指在一定温度下，空气中水汽达到饱和状态时的压强。在气象学中，常用的饱和水汽压计算公式为： \[ es = 6.11 \times 10^{(7.5T / (237.7 + T))} \] 其中，es代表饱和水汽压，T代表空气温度（摄氏度）。这个计算公式是根据水蒸汽在不同温度下的饱和压力-温度关系推导出来的，通过测量空气温度，我们就可以得到饱和水汽压的数值。 三、空气相对蒸汽密度的计算。 通过实际水汽压和饱和水汽压的计算，我们就可以得到空气相对蒸汽密度的数值。空气相对蒸汽密度的计算公式为： \[ RH = \frac{e}{es} \times 100\% \] 通过这个计算公式，我们可以得到一个百分比的数值，用来表示空气中水汽的相对含量。当相对湿度接近100%时，空气中的水汽含量很高，可能会导致降水或大气不稳定；而当相对湿度较低时，空气中的水汽含量较低，可能会导致干燥和干旱。 四、空气相对蒸汽密度在气象学中的应用。 空气相对蒸汽密度在气象学中有着广泛的应用。它可以帮助我们更好地理解和预测大气中的水汽含量，从而对天气和气候变化进行更准确的预测。通过测量空气中的温度和湿度，我们可以计算出实际水汽压和饱和水汽压，进而得到空气相对蒸汽密度的数值。 在气象学中，空气相对蒸汽密度可以用来预测降水和暴雨的可能性。当空气中的相对湿度接近100%时，可能会导致大气不稳定，从而引发降水和暴雨；而当相对湿度较低时，可能会导致大气干燥，降水的可能性较低。因此，通过空气相对蒸
饱和蒸汽温度密度计算公式
饱和蒸汽温度密度计算公式 简介 饱和蒸汽是指在一定压力下，液体与气体之间形成平衡，从而使液体中的部分分子转变为气体状态的过程。饱和蒸汽的温度和密度是工程设计和研究中重要的参数。本文将介绍饱和蒸汽温度密度的计算公式以及其推导过程。 温度计算公式 饱和蒸汽的温度可以通过饱和压力和物质的物理性质来计算。常用的计算公式有以下两种： 1. 麦克兰莱-克拉平方根公式（McAdams-Clark square root formula）： $$ T = (p/p_{\text{cr}})^{\frac{1}{\omega}} $$ 其中，$T$是饱和蒸汽的温度，$p$是饱和压力， $p_{\text{cr}}$是关联常数，$\omega$是物质的平均摩尔质量。
2. 冯-克朗特公式（Young-Clapeyron equation）： $$ T = \frac{Rp}{\omega V_r} $$ 其中，$V_r$是液体的摩尔体积，$p$是饱和压力，$R$是理想 气体常量。 密度计算公式 饱和蒸汽的密度可以通过饱和压力、温度和液体的物理性质来 计算。常用的计算公式有以下两种： 1. 查特尔-亨利公式（Chartier-Henry formula）： $$ \rho = \rho_l \cdot \exp(-\alpha \cdot (T-T_l) \cdot (p-p_l)) $$ 其中，$\rho$是饱和蒸汽的密度，$\rho_l$是液体的密度， $T$是饱和蒸汽的温度，$T_l$是液体的沸点温度，$p$是饱和压力，$p_l$是液体的饱和压力，$\alpha$是关联常数。 2. 克拉普伯蒸馏公式（Clapeyron distillation formula）：
蒸汽密度计算公式
资料范本 本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载 蒸汽密度计算公式 地点：__________________ 时间：__________________ 说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容
饱和蒸汽密度计算公式 r=Ap+B r------蒸汽密度，kg/m3 ； p ----------流体绝对压力，MPa ； A、B--------系数和常数。 不同压力段的密度计算式 2.过热蒸汽密度计算公式 =1+F1(T) p +F2(T)p2+F3(T)p3 P-------压力,Pa; r-------蒸汽密度 kg/m3 R-------气体常数，R=461J/(kg×K) T-------温度,K F1(T)=(b0+b1f+…b5f5)×10-9 F2(T)=(c0+c1f+…c8f8)×10-16 F3(T)=(d0+d1f+…d8f8)×10-23 b0= -5.01140 c0= -29.133164 d0= +34.551360 b1= +19.6657 c1=+129.65709 d1= +230.69622 b2= -20.9137 c2=-181.85576 d2= -657.21885 b3= +2.32488 c3=+0.704026 d3= +1036.1870 b4= +2.67376 c4=+247.96718 d4= -997.45125 b5= -1.62302 c5=-264.05235 d5= +555.88940
水的饱和蒸汽压与温度的关系公式
水的饱和蒸汽压与温度的关系公式水的饱和蒸汽压与温度是一个经典的物理现象，它们之间存在着密切的关系。了解这种关系对于我们理解水的蒸发和液态水与蒸汽之间的平衡至关重要。本文将详细介绍水的饱和蒸汽压与温度之间的关系，并为读者提供一些实用的指导意义。 首先，我们来了解一下什么是饱和蒸汽压。饱和蒸汽压是指在一定温度下，液体表面附近蒸汽和液体之间达到平衡时的蒸汽压力。简单来说，当水的饱和蒸汽压等于外部空气中的压力时，水就会开始蒸发。因此，饱和蒸汽压是决定液体蒸发速率的重要因素之一。 那么，水的饱和蒸汽压与温度之间存在什么样的关系呢？据研究发现，水的饱和蒸汽压随着温度的升高而增加。这符合常识，因为我们经常可以观察到，在夏天或温度较高的日子里，水的蒸发速率会比较快。 具体来说，水的饱和蒸汽压与温度之间的关系可以由麦克斯韦-博尔兹曼分布律来描述。该律指出，气体分子的速度与温度呈正相关。在水的蒸气中，水分子也以一定速度运动，当温度升高时，水分子的平均动能增加，进而引起了更多水分子逃逸成为蒸汽。因此，水的饱和蒸汽压会随着温度的升高而增加。 为了更好地描述水的饱和蒸汽压与温度之间的关系，科学家发现了一个经验公式，即麦克斯韦方程。它可以用于计算不同温度下水的饱和蒸汽压。麦克斯韦方程如下所示：
ln(P) = A - B/(T+C) 其中，P表示水的饱和蒸汽压（单位为帕斯卡），T表示温度（单位为摄氏度），A、B和C是常数。这个方程可以用来预测不同温度下水的饱和蒸汽压，从而提供了实际应用的指导意义。 了解水的饱和蒸汽压与温度之间的关系对于许多领域都具有重要意义。例如，在工业生产中，了解水的蒸发速率有助于控制和优化生产过程，提高生产效率。在气象学中，了解水的饱和蒸汽压与温度之间的关系有助于预测天气变化，尤其是降水的形式和强度。 总之，水的饱和蒸汽压与温度之间存在着密切的关系，它由麦克斯韦方程描述，并遵循麦克斯韦-博尔兹曼分布律。通过了解和应用这种关系，我们可以更好地理解和控制水的蒸发过程，从而在各个领域中取得更好的研究和应用效果。
可视性饱和蒸汽压力和温度关系
饱和蒸汽P-T关系使用实验 一、实验目的 1、通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系，加深对饱和状态的理解，从而树立液体温度达到对应于液面压力的饱和温度时，沸腾便会发生的基本概念。 2、通过对实验数据的整理，掌握饱和蒸汽 P—T关系图表的编制方法。 3、学会温度计、压力表、调压器和大气压力计等仪表的使用方法。 4、能观察到小容积和金属表面很光滑（汽化核心很小）的饱态沸腾现象。 二、实验设备见图1 图1实验设备简图 1、排气阀 2、可视玻璃及蒸汽发生器 三、使用方法与步骤 1、熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能。 2、将电功率调压器调节至电压表零位，然后接通电源。 3、调节电功率调压器，并缓慢逐渐加大电压至100v左右，待蒸汽压力升至一定值时迅速记录下水蒸汽的压力和温度；温度和压力逐渐增加，重复上述实验记录，在0～1.0Ma（表压）范围内实验不少于5次，且实验点应尽量分布均匀。 4实验完毕后，将调压器旋回零位，并断开电源。 5、记录室温和大气压力（温度计和大气压力表自备）。
四、数据记录和整理 1、记录和计算： 2、绘制P—t关系曲线： 将实验结果点在坐标上，清除偏离点，绘制曲线。 图2 饱和水蒸气压力和温度的关系曲线 图3饱和水蒸气压力和温度的关系对数坐标曲线 3、总结经验公式： 将实验曲线绘制在双对数坐标纸上，则基本呈一直线，故饱和水蒸气压力和温度的关系可近似整理成下列经验公式：
4 t 100P 4、误差分析： 通过比较发现测量比标准值低1%左右，引起误差的原因可能有以下几个方面：（1）读数误差。 （2）测量仪表精度引起的误差。 （3）利用测量管测温所引起的误差。 五、注意事项 1、实验装置通电后必须有专人看管。 2、实验装置使用压力为0.9Ma（表压），切不可超压操作。 饱和水蒸气热力性质表(按温度排列)
饱和水蒸气压公式
饱和水蒸气压公式 发布时间：2006年4月24日 15时38分 饱和是一种动态平衡态，在该状态下，气相中的水汽浓度或密度保持恒定。在整个湿度的换算过程中，对于饱和水蒸气压公式的 选取显得尤为重要，因此下面介绍几种常用的。 （1）、克拉柏龙-克劳修斯方程 该方程是以理论概念为基础的，表示物质相平衡的关系式，它把饱和蒸汽压随温度的变化、容积的变化和过程的热效应三者联系 起来。方程如下： T-为循环的温度;dT-为循环的温差;L-为热量，这里为汽化潜热（相变热）;ν-为饱和蒸汽的比容;ν^-为液体的比容;e-为饱和 蒸汽压。 这就是著名的克拉柏龙-克劳修斯方程。该方程不但适用于水的汽化，也适用于冰的升华。当用于升华时，L为升华潜热。 （2）、卡末林-昂尼斯方程 实际的蒸汽和理想气体不同，原因在于气体分子本身具有体积，分子间存在吸引力。卡末林 - 昂尼斯气体状态方程考虑了这种 力的影响。卡末林-昂尼斯于1901年提出了状态方程的维里表达式（e表示水汽压）。
这些维里系数都可以通过实验测定，其中的第二和第三维里系数都已经有了普遍的计算公式。例如接近大气压力，温度在150K 到400K时，第二维里系数计算公式： 一般在我们所讨论的温度范围内，第四维里系数可以不予考虑。 （3）、Goff-Grattch 饱和水汽压公式 从1947年起，世界气象组织就推荐使用 Goff-Grattch 的水汽压方程。该方程是以后多年世界公认的最准确的公式。它包括两 个公式，一个用于液 - 汽平衡，另一个用于固 - 汽平衡。 对于水平面上的饱和水汽压 式中，T0为水三项点温度 273.16 K 对于冰面上的饱和水汽压 以上两式为 1966 年世界气象组织发布的国际气象用表所采用。 （4）、Wexler-Greenspan 水汽压公式 1971年，美国国家标准局的 Wexler 和 Greenspan 根据 25 ～100 ℃范围水面上饱和水汽压的精确测量数据，以克拉柏龙
水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97公式及其通用计算模型
水和水蒸汽热力性质IAPWS-IF97公式及其通用计算模型 1. 前言 水和水蒸汽作为一种常规工质，在动力系统中得到很广泛的应用。第六届国际水蒸汽性质会议成立的国际公式化委员会IFC(International Formulation Committee)制定了用于计算水和水蒸汽热力性质的IFC公式，并在此基础上不断的提出新的计算公式，比较为大家所熟悉的就是工业用1967年IFC公式（简称IFC-67公式），IFC-67公式在较长一段时间内得到了广泛的应用。 随着工程应用技术水平的不断提高，对水和水蒸汽性质的热力计算精度和速度的要求也相应的提高，IFC-67公式存在诸如计算精度低、计算迭代时间长、适用范围窄的缺陷也越来越明显。因此，1997年，在德国Erlangen召开的水和水蒸汽性质国际联合会（IAPWS）上，通过并发表了全新的水和水蒸汽计算模型，此模型是由德、俄、英、加等7国12位科学家组成的联合研究小组提出的，即IAPWS-IF97公式。 自1999年1月1日后，水和水蒸汽性质国际联合会（IAPWS）要求在商业合同中采用新型的水和水蒸汽热力性质工业公式（IAPWS-IF97公式）。目前，我国电力工业与国际上有着密切的联系，随着我国进口机组的增多以及国产机组的部分出口，尽快使用新的水和水蒸汽热力性质计算标准也就显的特别重要。因此，我们应该尽快了解并推广使用IAPWS-IF97公式。本文介绍了IAPWS-IF97公式的新特点，分析了此公式在工程和科研中提高计算精度和速度的原因，并且给出了基于此公式编制的水和水蒸汽热力性质参数计算软件。 2.关于IAPWS-IF97公式 2.1概述 IAPWS-IF97公式作为最新的并且得到国际广泛承认的水和水蒸汽性质计算公式，在工程设计和科学研究中都很有意义。它的适用范围更为广泛，在IFC-67公式的适用范围基础上增加了在科研和工程中日益关注的低压高温区。而且在原来有的水和水蒸汽参数的基础上又增加了一个重要参数：声速。IAPWS-IF97适用范围：273.15K≤T≤2273.15K，p≤100Mpa。 IAPWS-IF97公式将它的有效范围分成5个区（如图1所示）。1区为常规水区；2区为过热蒸汽区；3区为临界区；4区为饱和线，即为湿蒸汽区；5区为低压高温 区。
水的饱和蒸汽压与温度对应表
水的饱和蒸汽压与温度对应表 水的饱和蒸汽压力与温度的计算。 Antoine公式: ln(P)=9.3876-3826.36/(T-45.47)【T在290～500K之间】P：MPa T：K 经检验用此公式计算结果基本与下表数据相符，可以在PLC程序中用来作为饱和蒸汽温度的计算公式。
水蒸气是一种离液态较近的气体，在空气处理中应用广泛，易获得污染小。以实践经验总结出的数据图表作为计算依据饱和水蒸气压力温度密度表 温度 (t) 压力 (P) 密度(ρ) 温度 (t) 压力 (P) 密度(ρ) ℃ MPa kg/m3 ℃ MPa kg/m3 100 0.1013 0.5977 128 0.2543 1.415 101 0.1050 0.6180 129 0.2621 1.455 102 0.1088 0.6388 130 0.2701 1.497 103 0.1127 0.6601 131 0.2783 1.539 104 0.1167 0.6821 132 0.2867 1.583 105 0.1208 0.7046 133 0.2953 1.627 106 0.1250 0.7277 134 0.3041 1.672 107 0.1294 0.7515 135 0.3130 1.719 108 0.1339 0.7758 136 0.3222 1.766 109 0.1385 0.8008 137 0.3317 1.815 110 0.1433 0.8265 138 0.3414 1.864 111 0.1481 0.8528 139 0.3513 1.915 112 0.1532 0.8798 140 0.3614 1.967 113 0.1583 0.9075 141 0.3718 2.019 114 0.1636 0.9359 142 0.3823 2.073 115 0.1691 0.9650 143 0.3931 2.129 116 0.1746 0.9948 144 0.4042 2.185 117 0.1804 1.025 145 0.4155 2.242 118 0.1863 1.057 146
不同温度下水的饱和蒸气压和密度
不同温度下水的饱和蒸气压和密度（1atm）
10.1 过热蒸汽密度表 表中压力为绝对压力，查表时应按仪表显示压力 + 。密度单位为kg/m3 压力 (Mpa) 温度（℃） 150 170 190 210 230
0.10 0.5164 0.4925 0.4707 0.4507 0.4323 0.15 0.7781 0.7412 0.7079 0.6777 0.6500 0.20 1.0423 0.9918 0.9466 0.9056 0.8684 0.25 1.3089 1.2444 1.1869 1.1349 1.0849 0.30 1.5783 1.4990 1.4287 1.3653 1.3079 0.40 2.1237 2.0141 1.9166 1.8297 1.7513 0.50 2.6658 2.5380 2.4121 2.2997 2.1992 0.80 4.3966 4.1676 3.9350 3.7400 3.5374 1.10 6.1313 5.8332 5.5342 5.2356 4.9810 1.40 7.8785 7.5163 7.1540 6.7913 6.4288 1.70 9.8464 9.3688 9.2473 8.4130 7.9352 2.00 11.6295 11.0985 10.5676 10.0366 9.5054 2.50 15.1890 14.4516 1 3.7150 12.9776 12.2406 3.00 18.4168 17.5709 16.7243 15.8776 15.0367 3.50 22.7008 21.5713 20.4427 19.3131 18.2266 4.00 27.1640 2 5.7470 24.3303 22.9129 21.4954 4.50 30.3852 28.9163 27.4475 2 5.9784 24.5096 5.00 35.4243 33.6293 31.8342 30.0384 28.2433 6.00 43.8954 41.7475 39.5988 3 7.4508 35.3020 7.00 56.7201 53.6991 50.6780 47.6561 44.6352 8.00 65.4713 62.1800 58.8883 55.5968 52.3061 9.00 84.5457 79.8261 75.1061 70.3863 65.6665 10.0 108.6250 102.0289 95.4346 88.8412 82.2486 12.5 158.3464 148.7516 139.1578 129.5629 119.9781 15.0 206.4175 194.4276 182.4477 170.4577 158.4766 17.5 250.3934 236.6910 222.8603 209.1592 195.4568 20.0 327.8165 309.9521 291.2953 273.4409 255.5786 21.5 384.6647 363.2975 341.9027 320.5455 299.1880 过热蒸汽密度表（续） 压力 (Mpa) 温度（℃） 250 270 290 310 330 0.10 0.4156 0.4001 0.3857 0.3724 0.3600 0.15 0.6246 0.6010 0.5795 0.5594 0.5404 0.20 0.8342 0.8027 0.7736 0.7465 0.7214 0.25 1.0445 1.0048 0.9682 0.9343 0.9027 0.30 1.2540 1.2077 1.1634 1.1224 1.0844 0.40 1.6780 1.6152 1.5554 1.5000 1.4490 0.50 2.1081 2.0255 1.9495 1.8802 1.8147 0.80 3.4110 3.2718 3.1453 3.0283 2.9215 1.10 4.7460 4.5445 4.3612 4.1943 4.0410 1.40 6.1147 5.8437 5.5945 5.3794 5.1777 1.70 7.5219 7.1830 6.8607 6.5815 6.3309
饱和水蒸汽压力与温度密度蒸汽焓汽化热的关系对照表
饱和水蒸汽压力与温度密度蒸汽焓汽化热的关系对照表 饱和水蒸汽压力与温度、密度、蒸汽焓、气化热的关系对照表 一.什么是水和水蒸气的焓? 水或水蒸气的焓h，是指在某一压力和温度下的1千克水或1千克水蒸气内部所含有的能量，即水或水蒸气的内能u与压力势能pv之和(h=u+pv)。水或水蒸气的焓，可以认为等于把1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水，加热到该水或水蒸气的压力和温度下所吸收的热量。焓的单位为“焦/千克”。 (1)非饱和水焓：将1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水，加热到该非饱和水的压力和温度下所吸收的热量。 (2)饱和水焓：将1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水，加热到该饱和水的压力对应的饱和温度时所吸收的热量。饱和温度随压力增大而升高，因此饱和水焓也随压力增大而增大。例如：绝对压力为3.92兆帕时，饱和水焓为1081.9 x 103焦/千克;在绝对压力为9.81兆帕时，饱和水焓则为1399.3 x 103焦/千克。 (3)饱和水蒸气焓：分为干饱和水蒸气焓和湿饱和水蒸气焓两种。干饱和水蒸气焓等于饱和水焓加水的汽化潜热；湿饱和水蒸气焓等于1千克湿饱和蒸汽中，饱和水的比例乘饱和水焓加干饱和汽的比例乘干饱和汽焓之和。例如：绝对压力为9.81兆帕时，饱和水焓为1399.3
x103焦/公斤；汽化潜热为1328 x103焦/公斤。因此，干饱和水蒸气的焓等于：1399.3 x103+1328x103=2727.3 x 103焦/千克。又例如:绝对压力为9.81兆帕的湿饱和水蒸气中，饱和水的比例为0.2,(即湿度为20%)干饱和水蒸气比例为0.8(即干度为80%)，则此湿饱和水蒸气的焓为1399.3 x103 x 0.2十2727.3 x103x0.8=2461.7 x 103焦/千克。 (4)过热水蒸气焓：等于该压力下干饱和水蒸气的焓与过热热之和。例 如：绝对压力为9.81兆帕，温度为540℃的过热水蒸气的干饱和水蒸气的焓为2727.3 x 103焦/千克，过热热为750.4 x 103焦/千克。则该过热水蒸气的焓为:750.4 x 103+2727.3 x 103=3477.7 x 103焦/千克。 二.汽化热的概念 汽化热是一个物质的物理性质。其定义为：在标准大气压(101.325 kPa)下，使一摩尔物质在一定温度下蒸发所需要的热量，对于一种物质其为温度的函数。常用单位为千焦/摩尔（或称千焦耳/摩尔)，千焦/千克亦有使用。汽化热又称汽化焓、蒸发热。由于汽化热只改变物质的相而不改变物质的温度，所以又称汽化潜热。 按照物质分子运动论的观点，气体中的分子平均距离比液体中的大得多。液态时，物质分子之间有较强的吸引力，物质从液相转变为气相，必须克服分子间的引力而做功，这种功称为内功。另外，当物质从液相变为气相时,体积将增大许多倍,因此还必须反抗大气压力而做功，这种功称为外功。做功需要消耗一定的能量。当液体蒸发或沸腾时，保持温度不变，都必须从外界输入能量，这就是液体汽化时需要汽化热的原因。如果液体在绝热下蒸发，则液体的温度将降低，这一现象被用来获得低温。例如,利用液氦的绝热蒸发,可获得约为0.7K的低温。 因为汽化是液化（凝结）的相反过程，同一物质的凝结点和沸点相同，故凝结热与液化热的名称也同时被使用，定义为：在标准大气压下，使一摩尔物质在其凝结点凝结所放出的热量。