水蒸气的定压产生过程教案
水蒸气的定压产生过程教案
在这个阶段吸收的热量称为预热热。用q1表示。根据热力学第一定
律，有：q1=h—h0
在T—s图中，q1可用 — 线下的面积表示。
随着加热过程的进行，水的温度逐渐升高，比体积稍有增加，水的熵
因吸热而增大。
2、a,—a’’饱和水的定压汽化阶段:
在这个阶段吸收的热量称为汽化潜热。用r表示，则有：
教学主要内容：
任务一：水蒸气定压产生过程
任务二：水蒸气定压产生过程在温熵图上的表示
教学方法：创设情境法、任务驱动法、启发引导法、
课后作业及任务布置
课后作业：5-5、5-6
任务：分组讨论水蒸气状态参数对热力设备的影响。
【知识回顾】（5分钟）
1、什么是饱和状态？
2、水和水蒸气相变的方法？
【导入、讲授新课】（5+20+10分钟）
随着加热过程的继续，湿蒸汽中水的含量逐渐减少，蒸汽的含量逐渐
增加，直至水全部变成蒸汽。此状态称为干饱和蒸汽状态。
5、过热蒸汽：
将干饱和蒸汽加热成一定温度的过热蒸汽阶段，称为干饱和蒸汽的过
热阶段。
思考：在饱和水的定压汽化阶段，不断加热温度却保持不变。为什么？
能量去哪了？
任务二、水蒸气定压产生过程在温熵图上的表示
无论是生活中还是工业上所用的水蒸气，通常都是在接近定压的
条件下加热产生的，那么发电厂锅炉中水蒸气的产生过程是怎样的？和
生活中的情况一样吗？（工程Leabharlann 所用的水蒸汽通常是通过水在气锅内定
压沸腾汽化而产生的。）
任务一、水蒸气定压产生过程
将1kg工质（0.01℃的纯水）装在带有活塞的气缸中进行加热，活
塞上压有重物形成定压加热的外部条件，假设活塞与容器内壁面没有摩
[整理版]掌握水蒸气定压发生过程及p
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掌握水蒸气定压发生过程及p-v图和T-s图。
一、水蒸气的定压发生过程水蒸气的定压形成过程经历了未饱和水预热、饱和水汽化和水蒸气过热三个阶段（即定压加热过程），并经历了未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽和过热蒸汽等五种状态，如图7-7所示。
图7-7 水蒸气的定压发生过程注意：状态参数的变化l 压力：由于是定压过程，所以压力不变；l 温度：水预热及水蒸气过热过程中温度增加，但在饱和水汽化过程中，经饱和湿蒸汽直至完全成为干饱和蒸汽，所处状态均为饱和状态，因压力不变，所以温度也不变；l 比容、焓、熵：均增加。
注意：由于理想气体很难（或不可能）发生凝结现象，所以永远处于过热状态，因此其定压加热过程中，温度、比容、焓、熵均是增加的增加。
这时理想气体与实际气体区别的具体体现！二、水蒸汽的p-v图和T-s图1.一点、两线、三区、五态如图7-8所示。
图7-8 水蒸汽的p-v图和T-s图l 一点：临界状态（C点）l 两线：饱和液体线、干饱和蒸汽线l 三区：未饱和液体区、饱和湿蒸汽区、过热蒸汽区，如图7-9中I、II、III所示。
其中饱和液体线、干饱和蒸汽线和三相点定压线围成了饱和湿蒸汽区；饱和液体线、三相点定压线和临界点定温线围成了未饱和液体区；干饱和蒸汽线、临界点定温线靠右区域为过热蒸汽区。
需要注意的是：其他区域（蓝色）为气液不分的区域，即流体区域。
l 五态：未饱和液体、饱和液体、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽图7-9水蒸汽的p-v图和T-s图的“三区”2.饱和水线与饱和蒸汽线l 饱和水线随着压力或温度的升高，比容增大。
l 干饱和蒸汽线随着压力或温度的升高，比容减小。
解释：压力的升高，应使工质比容减小（即密度增大），而温度升高，则会使比容增大。
在压力和温度同时增加时，比容的变化则取决于这两种作用程度谁大谁小。
一般工质所处状态的可压缩性小（如饱和水）则比容增加（温度升高的影响高于压力升高的影响）；而可压缩性大（如干饱和蒸汽）则比容减小（压力升高的影响高于温度升高的影响）3.汽化过程与汽化潜热l 水蒸气定压发生过程各阶段的加热量见图7-10。
工程热力学第七章第一部分水蒸汽ppt课件
Vaporization
蒸发：汽液表面上的汽化 沸腾：表面和液体内部同时发生的汽化
Boil (气体和液体均处在饱和状态下)
饱和状态Saturation state
饱和状态：汽化与凝结的动态平衡
Saturation temperature 饱和温度Ts 一一对应 饱Sa和tu压ra力tiopns pressure
六个区：三水个的单热相力区、学三面个两相区
单相区
液
p
气
固--液
p
两相区
液--气
T
Tห้องสมุดไป่ตู้
固
v
固--气 v
饱和线、三相线和临界点
Saturation line Triple line
饱和液线
临界点
p
饱和气线
三相线
饱和固线
ptp
v
611.2Pa,TTtp
273.16K
四个线：三个饱和线、一个三相线
一个点：临界点
未饱和液，过冷液 Subcooled liquid 压缩液 Compressed liquid
饱和液 Saturated liquid
饱和湿蒸气
Saturated liquid-vapor mixture 饱和蒸气 Saturated vapor 过热蒸气 Superheated vapor 汽化潜热 Latent heat of Vaporization
3. 水蒸气图表的结构和应用
4. 水蒸气热力过程
蒸汽 水蒸气 Steam Vapor
蒸气
§ 7-1 纯物质的热力学面及相图
Pure substance Solid Liquid Gas
第七章 水蒸气
第七章水蒸气一、目的及要求了解水蒸汽产生的一般原理，掌握水及水蒸汽状态参数的确定，会用水蒸汽图及表求取水蒸汽的状态参数，会计算水蒸汽热力过程中功和热量的计算。
二、内容：7.1饱和温度和饱和压力7.2水的定压加热汽化过程7.3水和水蒸气的状态参数7.4水蒸气表和图7.5水蒸气的基本热力过程三、重点及难点：7.1应掌握有关蒸气的各种术语及其意义。
例如：汽化、凝结、饱和态、饱和蒸气、饱和液体、饱和温度、饱和压力、三相点、临界点、汽化潜热等。
7.2了解水蒸气定压发生过程及其在p－v图和T－s图上的一点、二线、三区、和五态。
7.3了解水蒸气图表的结构，并掌握其应用。
7.4掌握蒸气热力过程的热量和功量的计算。
四、主要外语词汇：vaporization, condensation, latent heat of evaporation, saturation, triple point, critical point五、本章节采用多媒体课件六、复习思考题及作业：思考题：1、水的三相点是不是唯一确定的？三相点与临界点有什么差异？2、刚性绝热的密闭容器内水的压力为4Mpa，测得容器内温度为20℃，试问容器内的水是什么集态？因意外事故容器上产生一个不大的裂缝，试分析其后果。
3、水在定压汽化过程中温度维持不变，因此有人认为过程中热量等于膨胀功，即q=w，对不对？为什么？作业：7－1，7－3，7－5，7－7第七章水蒸汽在动力、制冷、化学工程中，经常用到各种蒸汽。
常用的如水蒸汽、氨蒸汽、氟里昂蒸汽等，蒸汽是指离液态较近在工作过程中往往会有集态变化的某种实际气体。
显然，蒸汽不能作为理想气体处理，它的性质较复杂。
在工程计算中，水和水蒸汽的热力参数以前采用查取有关水蒸汽的热力性质图表的办法，现在也可借助计算机对水蒸汽的物性及过程作高精度的计算。
本章主要介绍水蒸汽产生的一般原理、水和水蒸汽状态参数的确定、水蒸汽图表的结构和应用以及水蒸汽热力过程功和热量的计算。
高中化学水蒸气教案
高中化学水蒸气教案
课题：水蒸气
一、教学目标
1. 了解水蒸气的定义和性质；
2. 掌握水蒸气的生成和消失规律；
3. 能够应用水蒸气的相关知识解决实际问题。
二、教学重难点
1. 水蒸气的生成和消失规律；
2. 水蒸气的性质及其在大气中的作用。
三、教学内容
1. 水蒸气的定义和性质；
2. 水蒸气的生成和消失规律；
3. 水蒸气在大气中的作用。
四、教学过程
1. 导入：通过引导学生观察和描述日常生活中观察到的水蒸气现象，引发学生对水蒸气的认识和思考。
2. 学习：讲解水蒸气的定义和性质，介绍水蒸气的生成和消失规律，通过实验和案例分析让学生理解水蒸气在生活中的重要性。
3. 练习：让学生进行相关练习，巩固所学知识，提高学生的综合应用能力。
4. 总结：让学生总结水蒸气的特点和作用，并与大气中其他气体进行比较，深化对水蒸气的理解。
五、课后作业
1. 完成相关练习题；
2. 思考水蒸气在大气中对气候和生态环境的影响。
六、教学评价
通过课堂表现、课后作业和考试成绩综合评价学生对水蒸气的理解和掌握程度，及时进行针对性指导和帮助。
知识点：水蒸汽的定压产生过程PPT.
加热 （b） 饱和水
加热 （c） 湿饱和蒸气 定压汽化阶段
加热 （d） 干饱和蒸气 定压过热阶段
加热 （e） 过热蒸气
图1 水蒸汽的定压产生过程示意图
t＞t s
v=v ′
v=v ″
v=v 0
t=t s
v=v x
t=t s
t=t s
v=v
知识点：水蒸汽的定压产生过程
程可以分为三个阶段，在整个过程中水有五种状态。 1.未饱和水的定压预热阶段 水温低于饱和温度的水称为未饱和水，如图1（a）所示 对未饱和水加热，其温度不断升高，水的比容略有增大，当 水温达到压力p所对应的饱和温度tS时，水将开始沸腾，这 时的水称为饱和水，如图1（b）所示。水在定压下，从未饱 和水状态加热到饱和水状态的过程称为水的定压预热阶段。 2.饱和水定压汽化阶段 对饱和水继续加热，水开始沸腾汽化。这时，饱和压力 不变，饱和温度也不变。这种蒸汽和水的混合物称为湿饱和 蒸汽（简称为湿蒸汽），如图1（c）所示。随着加热过程的 继续进行，水逐渐减少，蒸汽逐渐增多，直至水全部转化为
知识点：水蒸汽的定压产生过程
工程上所用的水蒸汽都是在锅炉内定压加热，使之持续 沸腾而得到的。其产生过程可通过图1来说明。 将1kg温度为 0.01℃的纯水置于带有活塞的定压容器中 活塞上加载恒定压力p ，使水在定压下变为水蒸汽，发生过
P=常数 P=常数 P=常数 P=常数 P=常数
t=0.0Leabharlann ℃加热 （a） 未饱和水 定压预热阶段
知识点：水蒸汽的定压产生过程
蒸汽这时的蒸汽称为干饱和蒸汽(简称饱和蒸汽)，如图1(d) 所示。把饱和水定压加热为干饱和蒸汽的过程称为饱和水的 定压汽化阶段。 这一阶段吸收的热量称为汽化潜热，用r表示。即将1kg 饱和液体转变成同温度的干饱和蒸汽所吸收的热量，称为汽 化潜热。 为了区分湿饱和蒸汽中干饱和蒸汽的含量，引进湿饱和 蒸汽的干度的概念。所谓湿饱和蒸汽的干度是在1kg湿饱和蒸 气中含有干饱和蒸汽的质量用x表示。对饱和水x=0，干饱和 蒸汽x=1，湿饱和蒸汽0＜x＜1。 3.干饱和蒸汽的定压过热过程 对饱和蒸汽继续定压加热，蒸汽温度将继续升高，比容
水蒸气的热力学性质和过程
程：
2
3
s
绝热效率（相对内效率）：
oi
wt,s wt , s
h1 h3 h1 h2
例 P1=5Mpa，t1=450C， P2=0.005Mpa， oi=0.9求x2，s2，wt，x2’，sg，wt’
h
p1
解：可逆过程1-2：
1 t1
p2
P1，t1
h1=3317kJ/kg，
s1=6.8204kJ/(kgK)
第六章 水蒸气旳热力性质和过程
第一节 概述 第二节 水旳定压汽化过程和
水蒸气旳p-v图及T-s图 第三节 水蒸气表 第四节 水蒸气旳h-s图 第五节 水蒸气旳基本热力过程
基本要求：
1。熟练掌握水蒸汽旳有关基本概念： （1）饱和水（饱和温度、饱和压力） （2）过冷度（过冷水）、过热度（过热蒸汽） （3）液体热、过热热、汽化潜热、干度、临界点 （4） 一点、两线、三区、五态 2。熟练掌握水蒸汽旳热力性质、水定压汽化过程和水蒸汽旳
2。基本原理： （1）水旳定压汽化过程(三个阶段：定压预热、定压汽化、定压过热） （2）水蒸汽旳P-V图、T-S图(一点、两线、三区、五态) （3）水蒸气表
a、饱和水（用’ 表达）和饱和水蒸汽表（用”表达）
b、未饱和水和过热水蒸气表(热力学能用 U=h-PV 来计算)
c、湿蒸汽用：Y x = X Y” + (1-X)Y’ 来计算
wt h1 h2 33172079 1238kJ / kg
h
p1 1 t1
p2 不可逆过程1-2’：
wt ' oi wt h1 h2' 1114kJ / kg
22 ‘
h2' h1 oi wt 33170.91238 2203kJ / kg
工程热力学(第5章--水蒸汽的热力性质)
18
5-2 水蒸气的定压产生过程
所以：随着p升高，b点向右移动，d点向左移动，即 预热过程增长，汽化过程缩短，过热过程增加。
19
5-2 水蒸气的定压产生过程
当压力升高至pc=22.064MPa时，汽化过程缩成一点，即临 界点C，同时产生两线（CM、CN）和三区（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）。
D = t - ts
h
15
➢水蒸气定压产生过程中热量的计算
1.水的定压预热阶段：
液体热 ql h ' h0 kJ/kg
T
2.饱和水的定压汽化过程：
汽化潜热 r h" h ' kJ/kg
Ts
b
e d
r Ts s" s ' kJ/kg
3.干蒸汽的定压过热过程：
过热热 qs h h" kJ/kg
2
本章主要内容 水蒸气的饱和状态 水蒸气的定压产生过程 水蒸气的热力性质图表 水蒸气的基本热力过程
3
5-1 水蒸气的饱和状态
一、汽化：液态→汽态 （如锅炉水冷壁中水的汽化过程）
汽化方式有两种：1）蒸发，2）沸腾。
1、蒸发——在液体表面缓慢进行的汽化现象。
特点：它能在任何温度下进行；液体的蒸发速度取决于 液体的性质、液体的温度、蒸发表面积和液面上气流的流速。
饱和状态的特点： p s
①汽水共存；
ts
②汽水同温；
③饱和压力与饱和温度
成一一对应关系.
ts f ps
8
饱和温度与饱和压力的关系
ts f ps
ps上升， ts上升 ts上升， ps上升
饱和压力 0.005MPa
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课程教案
开课单位甘肃能源化工职业学院专业热能与动力工程
班级热能与动力工程（1）班课程热工基础
学期2016-2017学年第一学期教师李涛
甘肃能源化工职业学院教务处制
课堂教学设计
项目名称
第五章水蒸气
第二节水蒸气的定压产生过程
教学场所多媒体教室教学时数 1 教学方法多媒体
教学目标知识目标：1、掌握水蒸气定压产生过程中的五个状态、三个阶段；
2、掌握水蒸气定压产生过程中的T-S图。
能力目标：培养学生自学能力、创新能力、合作能力。
情感目标：1、培养学生团结协作的精神，激发学生的学习兴趣；
2、培养学生坚忍不拔的品质。
教学重点与难点教学重点：水蒸气定压产生过程中的五个状态、三个阶段。
教学难点：水蒸气定压发生过程及p-v图和T-s图。
教学过程1、回顾上节所学知识：（5分钟）
2、讲授新内容：（25分钟）
3、小组讨论，问题提问：（10分钟）
4、小结、布置课后作业：（5分钟）
教学主要内容及方法教学主要内容：
任务一：水蒸气定压产生过程
任务二：水蒸气定压产生过程在温熵图上的表示
教学方法：创设情境法、任务驱动法、启发引导法、
课后作业及任务布置课后作业：5-5、5-6
任务：分组讨论水蒸气状态参数对热力设备的影响。
【知识回顾】（5分钟）
1、什么是饱和状态？
2、水和水蒸气相变的方法？
【导入、讲授新课】（5+20+10分钟）
无论是生活中还是工业上所用的水蒸气，通常都是在接近定压的条件下加热产生的，那么发电厂锅炉中水蒸气的产生过程是怎样的？和生活中的情况一样吗？（工程上所用的水蒸汽通常是通过水在气锅内定压沸腾汽化而产生的。
）
任务一、水蒸气定压产生过程
将1kg工质（0.01℃的纯水）装在带有活塞的气缸中进行加热，活塞上压有重物形成定压加热的外部条件，假设活塞与容器内壁面没有摩擦力。
如图所示：
1、未饱和水：
低于饱和温度的水称为未饱和水或过冷水。
将未饱和水定压加热成饱和水的阶段，称为未饱和水的预热阶段。
2、饱和水：
将饱和水定压（定温）加热成干饱和蒸汽阶段，称为饱和水的汽化阶段。
师生共同复习巩固旧知，为今天新知识的学习做铺垫。
问题驱动进行开篇，激发学生学习兴趣
小组抢答活动能够充分调动学生积极性，活跃课堂气氛
3、湿饱和蒸汽：
在水的液-汽相变过程中，所经历的状态是液、汽两相共存的状态，称为湿饱和蒸汽状态。
4、干饱和蒸汽：
随着加热过程的继续，湿蒸汽中水的含量逐渐减少，蒸汽的含量逐渐增加，直至水全部变成蒸汽。
此状态称为干饱和蒸汽状态。
5、过热蒸汽：
将干饱和蒸汽加热成一定温度的过热蒸汽阶段，称为干饱和蒸汽的过热阶段。
思考：在饱和水的定压汽化阶段，不断加热温度却保持不变。
为什么？能量去哪了？
任务二、水蒸气定压产生过程在温熵图上的表示提高学生的总结归纳，合作探究能力。
1、0
a—'a过冷水的定压预热阶段:
在这个阶段吸收的热量称为预热热。
用q1表示。
根据热力学第一定律，有：q1=h—h0
在T—s图中，q1可用0
a—'a线下的面积表示。
随着加热过程的进行，水的温度逐渐升高，比体积稍有增加，水的熵因吸热而增大。
2、a,—a’’饱和水的定压汽化阶段:
在这个阶段吸收的热量称为汽化潜热。
用r表示，则有：
r=h’’—h.
在T—s图中，r可用a,—a’’线下的面积表示。
在这个阶段，当水定压预热到饱和温度以后，继续定压加热，饱和水开始沸腾，产生蒸汽。
3、a’’—a干饱和蒸汽的过热阶段:
在这个阶段吸收的热量称为过热热。
用q s表示，则有：
q s=h—h’’师生互动，便于调动学生积极性
在T—s图中，q s可用a—a线下的面积表示。
该阶段蒸汽温度将升高，比体积增加，熵增加。
把1kg工质（0.01℃的纯水）定压加热t℃的过热蒸汽所需要的热量,称为过热蒸汽的总热量，用符号q表示。
过热蒸汽的总热量等于预热热、汽化热和过热热之和，即：
q=q1+r+q s=h—
h0
水蒸气的定压发生过程
水蒸汽的p-v图和T-s图一点：临界状态（C点）新旧知识结合，既复习了旧知又巩固了新知
两线：饱和液体线、干饱和蒸汽线
三区：未饱和液体区、饱和湿蒸汽区、过热蒸汽区，如图中I、II、 III所示。
其中饱和液体线、干饱和蒸汽线和三相点定压线围成了饱和湿蒸汽区；饱和液体线、三相点定压线和临界点定温线
围成了未饱和液体区；干饱和蒸汽线、临界点定温线靠右区域
为过热蒸汽区。
需要注意的是：其他区域（蓝色）为气液不分
的区域，即流体区域。
五态：未饱和液体、饱和液体、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸
汽。
【知识归纳】（5分钟）
通过这节课的学习我们学习了两个重要的知识，他们分别是：（1）水蒸气定压产生过程中的五个状态、三个阶段；
（2）水蒸气定压产生过程中的T-S图形状及每个过程中吸收的热量。
【板书设计】
本小节课主要采用多媒体投影，基本无板书内容，投影PPT附后。
【教学反思】加深内容的理解，使理实相结合
总结课堂，加深印象，更好的让学生掌握重点知识。
课后从学生参与度及知识掌握情况、教学实施过程及本课时的不足之处等方面进行认真总结反思。