水蒸气的热力学性质及过程
水蒸气的标准生成焓
水蒸气的标准生成焓水蒸气是水在一定温度下处于气态的状态，它的生成焓是指单位质量的水蒸气在标准状态下（通常是在0摄氏度和1大气压下）由液态水转化为气态所需要的热量。
水蒸气的标准生成焓对于工程、气候和环境等领域具有重要的意义，它的计算可以帮助我们更好地理解水蒸气的性质和行为。
本文将围绕水蒸气的标准生成焓展开讨论，从其定义、计算方法到应用领域进行全面的介绍。
首先，让我们来了解一下水蒸气的标准生成焓的定义。
水蒸气的标准生成焓，通常用符号Hv表示，它表示单位质量的液态水在0摄氏度和1大气压下转化为气态水蒸气所需要的热量。
在国际单位制中，标准生成焓的单位是焦耳/克（J/g）。
水蒸气的标准生成焓可以通过以下公式进行计算：Hv = Hg Hf。
其中，Hv表示水蒸气的标准生成焓，Hg表示水蒸气在0摄氏度和1大气压下的焓值，Hf表示液态水在0摄氏度和1大气压下的焓值。
根据这个公式，我们可以通过实验测得的数据计算出水蒸气的标准生成焓。
水蒸气的标准生成焓在工程领域有着广泛的应用，特别是在热力学和能源转化过程中。
在蒸汽动力工程中，了解水蒸气的标准生成焓可以帮助工程师设计和优化蒸汽轮机、蒸汽发生器等设备，提高能源利用效率。
此外，在化工生产中，水蒸气的标准生成焓也是重要的参数，它直接影响着化工过程中的热能平衡和传热效率。
除此之外，水蒸气的标准生成焓还对气候和环境研究具有重要意义。
地球大气中的水蒸气含量对于地球能量平衡和气候变化有着重要的影响，而水蒸气的标准生成焓则是研究水循环和气候模型的重要参数之一。
通过对水蒸气的标准生成焓进行研究，可以更好地理解水循环过程，预测气候变化趋势，为环境保护和气候调控提供科学依据。
综上所述，水蒸气的标准生成焓是一个重要的热力学参数，它不仅在工程领域有着广泛的应用，还对气候和环境研究具有重要意义。
通过对水蒸气的标准生成焓进行深入的研究和应用，可以推动工程技术的发展，促进环境保护和气候调控工作的开展。
热工学水蒸气的状态参数
一、 水蒸气的状态参数
一般情况下，水蒸气的性质与理想气体差别 很大 ,为了便于工程计算，将不同温度和不压力 下的未饱和水、饱和水、干饱和蒸汽和过热蒸汽 的状态参数列成表或绘成线算图。
饱和水与饱和蒸气表
分为以温度为序（附录表5）和以压力为序 （附录表6）两种。
1
2
遵循国际规定，蒸气表取三相点液相水的 热力学能和熵为零。在三相点，液相水的状态 参数为p=611.7Pa , v=0.00100021m3/kg,
T=273.16K, s=0kj/(kg*K) , u=0kj/kg 根据焓的定义
确定蒸汽状态除了使用利用查蒸汽表，还
可以使用用表中数据制成的状态图。在使用中， 尤其对水蒸气的热力过程进行分析及计算时， 图比表更加直观。
水蒸气的焓熵图
C 临界点
CA下界线 CB上界线
定压线
定容线
定温线
定干度线
湿蒸汽区的
定压线就是
定温线。
9
h=u+pv=0+611.7Pa*0.0010021m3/kg
=0.00061kj/kg≈0kj/kg
湿蒸汽由压力相同的饱和水和干蒸汽所组 成的混合物，要确定其状态除了知道其压力或 者温度外，还必须知道其干度x。
有干度定义，1kg湿蒸汽由x kg干蒸汽和（1-x） kg湿蒸汽组成。
vx=xv''+(1-x)v'=v'+x(v''-v')
（2）p=5kPa， s=6.5042kj/（kg·K） 查压力序蒸汽表知， 饱和水比熵s'=0.4761kj/kg 饱和水蒸气比熵s''=8.3930kj/kg 可知s'<s<s''，所以该状态为湿蒸汽。
水蒸汽实验报告
一、实验目的1. 了解水蒸气的产生原理及其应用。
2. 掌握水蒸气在实验室中的制备方法。
3. 研究水蒸气的性质及其在不同温度、压力下的变化规律。
4. 探究水蒸气在实验中的实际应用。
二、实验原理水蒸气是水在加热过程中蒸发而形成的气态物质。
当水被加热至沸点时，水分子获得足够的能量，克服分子间的吸引力，从液态转变为气态，形成水蒸气。
水蒸气的产生过程涉及热力学和化学动力学原理。
三、实验仪器与药品1. 实验仪器：电炉、石棉网、圆底烧瓶、安全管、T型管、螺旋夹、导气管、玻璃塞、蒸馏弯头、冷凝管、接液管、锥形瓶、升降台、温度计、压力计、水。
2. 实验药品：无。
四、实验步骤1. 准备实验装置：按照实验原理图，将圆底烧瓶、安全管、T型管、螺旋夹、导气管、玻璃塞、蒸馏弯头、冷凝管、接液管、锥形瓶等仪器连接好，并确保连接牢固。
2. 加水：在圆底烧瓶中加入适量的水，约占容器体积的2/3。
3. 加热：开启电炉，加热圆底烧瓶中的水。
观察水沸腾过程，记录水沸腾时的温度。
4. 观察水蒸气产生：当水沸腾时，可观察到水蒸气从烧瓶中产生。
打开T型管处的螺旋夹，调节导气管出口处的温度计，观察水蒸气的温度。
5. 蒸馏：将锥形瓶放在冷凝管下方，打开冷凝管的水阀，使冷却水从下往上流动。
观察水蒸气进入冷凝管，并逐渐冷凝成水滴。
记录冷凝水滴的温度。
6. 压力测量：在实验过程中，利用压力计测量烧瓶内水蒸气的压力。
7. 数据记录：记录实验过程中观察到的现象，包括水沸腾温度、水蒸气温度、冷凝水滴温度、水蒸气压力等。
8. 分析与讨论：根据实验数据，分析水蒸气的性质及其在不同温度、压力下的变化规律，探讨水蒸气在实验中的实际应用。
五、实验结果与分析1. 水沸腾温度：实验过程中，水沸腾温度约为100℃。
2. 水蒸气温度：实验过程中，水蒸气温度约为100℃。
3. 冷凝水滴温度：实验过程中，冷凝水滴温度约为室温。
4. 水蒸气压力：实验过程中，水蒸气压力约为大气压。
水蒸气饱和压力与温度
水蒸气饱和压力与温度水蒸气是水在特定温度下发生汽化形成的气体状态，它对应的饱和压力与温度有着密切的关系。
本文将探讨水蒸气饱和压力与温度之间的关系，并对其进行详细解析。
一、水蒸气的形成水蒸气是水分子在气态状态下的存在形式。
当水温升高时，水分子的平均动能增加，分子间的相互作用减弱，最终导致水分子逃逸出液体表面，形成水蒸气。
这一过程被称为汽化。
二、饱和压力的概念饱和压力是指在一定温度下，液体与其蒸气之间达到平衡时的压力。
当液体表面上的蒸气压力等于外界施加在液体上的压力时，液体就达到了饱和状态。
三、饱和压力与温度的关系饱和压力与温度之间存在着一种定量关系，即饱和蒸气压力随温度的升高而增大。
这一关系可以通过实验测定得到，并可以用数学函数进行拟合。
实验结果表明，水蒸气饱和压力与温度之间的关系可以用饱和蒸气压力曲线来描述。
饱和蒸气压力曲线是一个典型的上升曲线，其斜率随温度的升高而增大。
饱和蒸气压力曲线的形状与液体的性质密切相关。
对于水来说，其饱和蒸气压力曲线呈现出较为特殊的形状。
在0℃以下，水蒸气的饱和压力随温度的降低而减小；在0℃时，水蒸气的饱和压力为4.58 mmHg；随着温度的升高，饱和蒸气压力迅速增大，当温度达到100℃时，水蒸气的饱和压力为1个标准大气压（760 mmHg）。
四、水蒸气饱和压力与气候的影响水蒸气饱和压力与气候密切相关，它是决定大气中水汽含量的重要因素之一。
在温暖潮湿的气候条件下，水蒸气饱和压力较高，而在寒冷干燥的气候条件下，水蒸气饱和压力较低。
水蒸气饱和压力的变化对气象学和气候学研究具有重要意义。
它与大气中水汽的凝结、降水、云的形成等过程密切相关。
通过对水蒸气饱和压力与温度的研究，可以更好地理解和预测天气变化。
五、应用领域水蒸气饱和压力与温度的关系在许多领域都有重要应用。
例如，在热力学中，它是计算水汽的热力学性质（如焓、熵等）的基础；在工程领域，它是设计和运行蒸汽发生器、蒸汽轮机等设备的重要依据；在气象学中，它是研究大气中水汽的分布和运动的重要参量。
热工基础-3-(2)-第三章 水蒸气
此阶段所需的热量称为汽化潜热 此阶段所需的热量称为汽化潜热 r ：r = h'' − h'
过热阶段: 过热阶段: 对饱和蒸气继续加热，水蒸气进入过热状态，温度、 对饱和蒸气继续加热，水蒸气进入过热状态，温度、 焓和熵增加 增加。 焓和熵增加。温度超过同压力下饱和蒸气温度的数 值称过热度 过热度： 值称过热度： D = t − ts 干饱和蒸汽
20
Ⅰ
Tc
2'
T
2x
2"
Ⅲ
Ⅰ
1'
Ⅲ
2' 2x
1x
2"
Ⅱ
Ⅱ 10
1'
1"
1x
1"
20 10
x
x
v
s
水蒸汽的p 图和T 水蒸汽的p-v图和T-s图
如果用前面提到的 功量、 的计算， 如果用前面提到的p-v、T-s图进行功量、热量的计算， 用前面提到的 、 图进行功量 热量的计算 则很不方便。 则很不方便。 工程上常用的是： 图 其也有： 工程上常用的是：h-s图。其也有：上、下界线和临 线簇、 界点，定干度线簇 定温线簇、定压、定容线簇 界点，定干度线簇、定温线簇、定压、定容线簇
饱和水
p = const. t = ts
p = const. t = ts v′ < v < v′′ s′ < s < s′′ h′ < h < h′′
p = const. t = ts v = v′′ s = s′′ h = h′′
= T (s − s ) s
'' '
v = v′ s = s′ h = h′
水蒸气(热力学)
工程上将水基准点的 焓视为零已足够精确
水蒸气的表和图
按温度排列（附表5） 饱和水与饱和蒸汽表 按压力排列（附表6）
参数右上角加“”表示饱和液 体参数，加“”表示饱和蒸汽 参数
未饱和水与过热蒸汽表（附表7）
湿蒸汽参数的确定:
注意粗黑线
p p s ， t ts
vx (1 x)v xv v x(v v)
（3）查附表5，当p0.8MPa时， v0.0011148m3/kg，v0.24037m3/kg； h721.2kJ/kg，h2768.86kJ/kg； s2.0464kJ/（kgK），s6.6625kJ/（kgK） 因为v0.22m3/kg，介于饱和水与干饱和水蒸气之间， 即 v＜v＜v， 故第三种情况为湿蒸汽状态。
工程上常用蒸汽为 图中方框部分(附图 1)
• h-s图上的一条线表示一个
确定的热力过程，查取初、 终态的参数值，就可对该过
湿蒸汽区的定压 线就是定温线
程进行热工计算。
水蒸气表的应用举例 (一)查数据 2. 举例——线性内插法 （1）如查107.5℃时饱和水的蒸汽压ps=？ t1=100℃ t=107.5℃ t2=110℃ p1s=1.01325105 p s=？ p2s=1.4326105
3. 了解水蒸气图表的结构，能够熟练利用水蒸气图表查出水蒸气 状态参数。
4. 掌握水蒸气基本热力过程的特点和热量、功量、热力学能的计 算。
气体 气态工质
远离液态，一般可作为理想气体处 理，如空气、燃气。 刚脱离或接近液态，一般不能作为 理想气体处理，如水蒸气、制冷剂 蒸气等 。
蒸汽
水蒸气具有良好的热力性质，来源丰富，易于 获得，比热容大，传热性能好，且无毒无味、无污 染，在热力工程中的使用极为广泛。
热工基础 第五章.水蒸气与湿空气
液体 汽化
蒸发 ：任何温度下在液体表面进行的
汽化现象，温度愈高愈强烈。
沸腾 ： 沸腾是在给定压力所对应的温
度下发生并伴随着大量汽泡产生 的汽化现象。
p
饱和状态：液面上蒸气空间中 的蒸气和液体两相达 饱和蒸气 到动态平衡的状态 。
饱和液体
ts
饱和压力ps、饱和温度ts： ps f (ts ) 水蒸气：ps＝0.101325 MPa，ts=100 º C
31
f t tw
根据干湿球温度计测量的干、湿球温度就可 以由上式确定空气相对湿度的大小。
30
第五章小结
重点掌握：
(1) 水蒸气的定压加热产生过程，在 p-v 图和 T-s 图上表示定压加热时水蒸气的状态变化； (2) 利用水和水蒸气表及水蒸气的焓熵图确定 水蒸气的状态参数。 (3) 湿空气的性质及其描述方法，利用焓-湿图 表示湿空气的加热吸湿和冷却去湿过程，。
Td称为露点温度，简称露点。 pv ps T 结露： 定压降温到露点，湿空气中的水蒸气饱和， 凝结成水（过程1－2）。 结霜： Td 0 C
18
3. 绝对湿度、相对湿度和含湿量
湿度：湿空气中水蒸气的含量。 （1） 绝对湿度 1m3的湿空气中所含水蒸气的质量称为湿空气 的绝对湿度，即湿空气中水蒸气的密度：
湿蒸汽的状态参数 1kg 湿蒸汽是由x kg干蒸汽和（1－x）kg饱 和水混合而成， vx xv 1 x v v x v v 注意 hx xh 1 x h h x h h 单位 sx xs 1 x s s x s s
5-2
水蒸气的状态参数
一般情况下，水蒸气的性质与理想气体差 别很大 ,为了便于工程计算，将不同温度和不 压力下的未饱和水、饱和水、干饱和蒸汽和过 热蒸汽的状态参数列成表或绘成线算图。 饱和水与饱和蒸气表 分为以温度为序（附录表5）和以压力为序 （表6）两种。
水蒸气临界温度和临界压力
水蒸气临界温度和临界压力水蒸气是常见的气态物质之一，其性质随着温度和压力的变化而发生变化。
在特定的温度和压力下，水蒸气会发生相变，从气态变为液态或固态，此时的温度和压力被称为临界温度和临界压力。
本文将对水蒸气的临界温度和临界压力进行详细介绍。
1. 临界温度临界温度是指在一定压力下，气态物质与液态物质的界面消失，两相间的界限消失，物质变成一种样子。
对于水蒸气而言，当它的温度高于647.14K（373.95℃）时，无论压力如何，它都不再存在液态状态，而完全转化为气态状态。
因此，647.14K被称为水蒸气的临界温度。
水蒸气的临界温度是根据气液相平衡理论和热力学原理确定的。
在超过临界温度的情况下，无论增加多少压力，水蒸气都不会转化成液态。
当水蒸气温度降低到临界温度以下时，增加压力，水蒸气开始液化，产生液态相。
2. 临界压力临界压力是指在临界温度下，气态物质的密度与液态物质的密度相等，两相之间没有界面，被称为连续状态。
临界压力是水蒸气从气态向液态转化所需的最小压力，也就是在临界温度下将水蒸气压缩成液态所需的最小压力。
3. 水蒸气临界状态当水蒸气的温度和压力都分别达到临界温度和临界压力时，它会进入临界状态。
此时，水蒸气不再分为气态和液态，而成为一种连续的状态。
在临界状态下，水蒸气的密度很高，结构十分致密，其物理和化学性质与液态和气态有很大不同。
4. 应用和意义水蒸气的临界温度和临界压力是热力学基础常数，具有广泛的应用价值。
在石油、化工、航空航天、核能等领域，临界温度和临界压力是确定流体气体状态、计算流体动力学参数和直接测量物理参数等方面的基础。
在制冷技术中，临界温度和临界压力用于制定冷剂的性质和性能参数。
总之，水蒸气的临界温度和临界压力是测量和计算水蒸气在不同状态下的物理和化学性质的基础常数，对准确理解和应用水蒸气的特性具有重要意义。
工程热力学与传热学(第十五讲)10-1、2(一)
第十章水蒸气热力工程中使用的气体工质包括：气体和蒸汽两类。
蒸汽：是指刚刚脱离液态，或比较接近液态的气体工质，在被冷却或压缩时很容易回到液态。
特点：蒸汽分子之间的作用力和分子本身的体积不能忽略，不能作为理想气体处理。
工业上常用的蒸汽：水蒸气、制冷剂蒸汽等。
水蒸气的特点：①具有良好的热力性质；如比热容大、传热性好。
②价格低廉，对环境无污染。
③适用范围广。
制冷剂蒸汽主要有低沸点的氨和氟利昂，它们的性质与水蒸气类似。
本章以水蒸气为例，分析蒸汽的产生过程和性质，研究对其进行热工计算的方法，同时了解其它物质蒸汽的共性。
第一节基本概念一、汽化物质的液态与气态在一定条件是可以相互转换的。
汽化：物质由液态变为气态的过程称为汽化。
汽化有两种方式：蒸发与沸腾。
蒸发：在液体的自由表面上进行气化过程称为蒸发。
如杯中的水敞口放置一段时间后减少了；湿衣服晾干了等。
蒸发过程：液面附近动能较大的分子克服液体的表面张力，离开页面，并上升到空气中。
由于能量较大的分子的离开，会使液体内分子的平均动能减少，表现为液体温度降低，只有不断加热，才能维持液体的温度不变。
温度越高，蒸发越剧烈。
二、饱和温度、饱和压力在蒸发过程中，液面上方空间里的蒸汽分子总有可能碰液面而返回液体中，即凝结过程与蒸发过程是同时存在的。
一般的蒸发都是在自由空间中进行的，液面上除蒸汽分子外还有大量空气等其他气体，因而蒸汽分子的浓度很小，分压较低，其凝结速度小于蒸发速度，总的来看表现为蒸发过程。
若蒸发发生在封闭的容器中，随着蒸发的进行，液面上方的蒸汽分子越来越多，碰撞液面的机会也越来越多，使凝结速度加快。
当蒸发和凝结的速度相等时，气液两相将达到平衡，这时空间的蒸汽分子浓度不再改变，这种处于两相平的状态称为饱和状态。
饱和温度（t s）：饱和状态时所对应的温度称为饱和温度。
饱和压力(p s)：饱和状态时液体表面上方蒸汽产生的压力称为饱和压力。
对应于某一饱和温度，必有一个饱和压力与之对应，饱和温度越高，对应的饱和压力就越大。
工程热力学 第4章
2
2
p
dT，s
1
2
dq T
pdv，w
vdp q ，
Tds
5
二、四个基本热力过程
(一)、定容过程（dv=0）
工质在变化过程中容积保持不变的热力过程。 1.过程方程式： v = Const。 2.基本状态参数间的关系式：
p2 T2 v1 v2及 p1 T1
dq Tds
dq cn dT
T T T n s n cn cV
n 1
30
p
p p n v v n
(n 0)
0
T
( n 1) (n )
p v
T cp
s
v
p v
T T s n cn
p1v1 - p2 v2
nRg n 1
T1 T2
nw
25
5.理想气体 n q的计算
q u w cv T2 T1
Rg n 1
T2 T1
k - 1cv T T cv 2 1 n 1
q=
n cV T2 T1 n 1
n
ln p2 / p1 ln v1 / v2
cn c p n 等。 cV n 或由 cn n 1 cn cV
28
四、多变过程的能量关系w / q
w
Rg n 1
T1 T2
1
n 1
cV T1 T2
n q cV T2 T1 n 1
n
w 1 q n
1 0 n 1 0 n
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用于计算不方便；而h-s图用 作数值计算很方便。
右凸曲的曲线， 越往右，定温线 越趋于水平。
三、定干度线：湿蒸汽区不同定压线上干度相同的状态点的
连线。
第五节 水蒸气的基本热力过程
目的：1）初、终状态参数；
2）过程功、热量以及焓、熵的变化量。
quw
2
w pdv
1
qp h
求解步骤：
qhwt
2
wt vd p
w t h 1 h 2 33 21 0 1 7 7 2 k/ 9 k J 3g 8
h
p1 1 t1
p2 不可逆过程1-2’：
w t'oiw th 1 h 2' 11 k1 /J k4 g
h 2' h 1oiw t 33 0 1 .9 1 722 32 8 k/0 J k
2 2‘
s
P2
u2p2v2u 1p 1v1h2h 1
1
x1
s
三、定温过程（T= 常数 )
单位质量热量：qT12Td Tss2s1
体积功： w T q T (u 2 u 1 ) T s2 s1 u 2 u 1
T s2 s1 h 2 p 2 v 2 h 1 p 1 v 1
技术功： w t , T q T h 2 h 1 T s 2 s 1 ( h 2 h 1 )
x=1
0
v
s
（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
第三节 水蒸气表
饱和水与饱和水蒸气表、未饱和水与过热蒸汽表
一、饱和水与饱和水蒸气表
1. 按温度排列，附表2
tp, v’，h’，s’， v”，h”，s” 2. 按压力排列，附表3
>100℃
0℃
100℃
100℃
100℃
va
v
p
a bc d e
vx
v
v
T e
bc d a
v
s
p
T
ab
cd e
e
va v’ vx v” v
五个状态：
v
Ts
b
cd
a
s0
s’
sx s” s
s
（1）a：未饱和水（过冷水），t < ts 过冷度t = ts- t ,
p、T 是独立的状态参数，单相均匀系= f ( p， T )。 （2）b：饱和水，t = ts ， p、T 不再是独立的状态参数
cpcv R
水蒸汽的热力学能、焓和熵通过查图和表求得。
第二节 水的定压汽化过程和
水蒸气的p-v图及T-s图
汽化和液化
蒸发 汽化
沸腾
一、饱和温度和饱和压力
饱和状态 相应的温度和压力称为饱 和温度（ts）和饱和压力， 两者一一对应。 ts =f(P)
饱和蒸汽 饱和水
二、水的定压汽化过程
容器中装有1kg水， p0.1MPa ta 0C va0.00m 13 kg
1
qv u
hupv
2
q Tds
1
可逆过程
1）根据初态已知条件查图或表得到其他状态参数。
2）根据过程特征和终态参数查图或表得到其他终态参数。
3）根据初、终状态参数求出功、热量以及焓、熵变化量。
一、定容过程（v= 常数 )
2
体积功 wv 1 pdv0
技术功 w t,v1 2vd v p p1p2
第四节 水蒸气的h-s图
h
一、定压线：dqp = dh， dq = T.ds ， h T
s p
C
X=1
定压预热阶段：向上凹曲的曲线 ；
定压汽化阶段：直线；
s 定二就压、是过定定热温温阶线线段，：：因在上而湿凹定蒸曲温汽的线区曲在定线湿压。蒸线
因T-s图分析循环有优点，但 汽区为直线；在过热蒸汽区为向
q l 0 tScpd th h o 面a积 sb soa
2）定压汽化阶段b-c-d：饱和水变为干饱和蒸汽，既是定压又是 定温的相变加热过程。比汽化潜热：
r h " h ' 面 bs 积 d sb
3）定压过热阶段d-e：饱和蒸汽变成过热蒸汽，比过热热：
qsu pttScpd thh面d积 se ds
本章小结：
1。基本概念： （1）汽化、凝结（2）饱和状态（饱和温度、饱和压力） （3）过冷度（过冷水）、过热度（过热蒸汽） （4）液体热、过热热、汽化潜热、干度、临界点 （5） 一点、两线、三区、五态
2。基本原理： （1）水的定压汽化过程(三个阶段：定压预热、定压汽化、定压过热） （2）水蒸汽的P-V图、T-S图(一点、两线、三区、五态) （3）水蒸气表
v"v'
h’=640.1kJ/kg，h”=2748.5kJ/kg s’=1.8604kJ/(kgK)，s”=6.8215kJ/(kgK)
h x x " ( 1 h x ) h ' 0 . 9 2 6 . 5 7 ( 1 0 . 9 4 ) 6 6 . 1 8 2 4 . 7 6 k 0 / k 8 J 6 g
p
T
ab
cd e
e
va v’vx v” v
v
Ts
b
cd
a
s0
s’
sx s” s
s
三、水蒸气的p-v图和T-s图
p
未
C
饱
和
水区x=0
过热蒸汽区
x=1
湿蒸汽区
0 v
T
C
未
饱
和
水
区
过热蒸汽区
湿蒸汽区
x=0
x=1
0
s
1、一点二线三区五态。
2、当压力升高时，饱和温度随之升高，汽化过程缩短，比汽化 潜热减少，预热过程变长，比液体热增加。
pts, v’，h’，s’， v”，h”，s” 湿蒸汽： v’，h’，s’
v”，h”，s”
v x hx s x
x 二、未饱和水与过热水蒸气表
t，p v， h， s
u=h-pv
三、计算步骤
1、确定状态 t <ts 未饱和水 已知（p，t） t >ts 过热蒸汽
ts
v <v’ 未饱和水
已知（p，v） v’<v <v” 湿蒸汽 x
四、绝热过程（s = 常数 )
体积功：w s q s ( u 2 u 1 ) u 1 u 2 ( h 1 p 1 v 1 ) ( h 2 p 2 v 2 ) 技术功：w t,s q s (h 2 h 1 ) h 1 h 2
h
p1
1-2可逆过程： wt,s h1h2
1
t1
p2
1-3不可逆过 wt,s' h1h3
干度x：1kg湿蒸汽中含xkg的饱和蒸汽，(1-x)kg饱和水。
vx x v 1 xv u x xu 1 xu sxxs 1 xs hxxh 1 x
（5）e：过热蒸汽，t > ts , 过热度t = t- ts , p、T 是独立的状态参数，单相均匀系= f ( p , T )。
三个阶段： 1）定压预热阶段a-b：未饱和水变为饱和水。比液体热：
处于平衡态单相均匀系= f ( p或 T )。v’，u’，h’，s’ （3）d：干饱和蒸汽，t = ts ， p、T 不再是独立的状态参数
处于平衡态单相均匀系= f ( p或T )。v”，u”，h”，s”
p
T
ab
cd e
e
va v’vx v” v
v
Ts
b
cd
a
s0
s’
sx s” s
s
（4）c：湿蒸汽，饱和水和饱和蒸汽的混合物 t = ts ， p、T 不是独 立的状态参数。 处于平衡态双相非均匀系= f ( p或T，x )。
P-V图、T-S图
3。掌握水蒸汽表和利用水蒸汽表进行五态的相关基本计算
4。掌握水蒸汽的h-S图和基本热力过程计算
第一节 概 述
理想气体： pvRT uu(T)
水蒸汽：------实际气体（不能用理想气体的状态方程）
实际气体的状态方程： 范德瓦尔方程
a (p )(vb)RT
v2
实际气体的热力学能和焓不仅是温度的函数，且与体积有 关，所以比热容也是温度和体积的函数。
程：
2
3
s
绝热效率（相对内效率）：
o
i
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 水蒸气的热力性质和过程
第一节 概述 第二节 水的定压汽化过程和
水蒸气的p-v图及T-s图 第三节 水蒸气表 第四节 水蒸气的h-s图 第五节 水蒸气的基本热力过程
基本要求：
1。熟练掌握水蒸ห้องสมุดไป่ตู้的有关基本概念： （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。熟练掌握水蒸汽的热力性质、水定压汽化过程和水蒸汽的
3、 饱和水的比体积随压力的升高略有增加，而饱和蒸汽的比 体积则随压力的升高明显的减小。
4、临界点上的比汽化潜热为零，即汽化在一瞬间完成。
p
T
ab
cd e
e
va v’vx v” v