掌握水蒸气定压发生过程及p

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1、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）

2、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

3、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

4、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。图7-10水蒸气定压发生过程各阶段的加热量l其中饱和湿蒸汽区随着压力的升高，该区域减小，即汽化或凝结过程将缩短，从而吸热或放热量将相应降低。在某压力下，1kg工质在汽化（或凝结）过程中，吸收（或放出）的热量称为该压力下的汽化潜热（或液化潜热），用r表示，单位为kJ/kg。在不同的压力下，汽化潜热的数值不相同，一般压力越高，r越小，临界点处r=0。水的部分汽化潜热数据见表7-1。表7-2水的汽化潜热数据（摘录）压力P

5、sMpa0.0010.1110汽化潜热RkJ/kg2484052258.22014.41315.84.饱和状态的确定(1)独立状态参数个数由于饱和湿蒸汽是由压力、温度相同的饱和水与干饱和蒸汽相同物质所组成的混合物，根据状态公理，要确定其状态，需要两个独立状态参数。由于饱和状态温度和压力是非独立状态参数，因此区分饱和液体、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽三者的状态只靠温度和压力是不够的，需要另外一个状态参数如焓、熵、比容等，但常用的是干度x。(2)干度x=0为饱和液体；x=1为干饱和蒸汽，而0

6、无意义。注意：以上是以水为例得到的一些结论，对于其它工质，如氨、氟利昂、汞等，亦可获得类似的结果，但其临界参数值、饱和蒸汽压曲线，以及p-v图和T-s图上各曲线的斜率等均与水不同。分析：7-1.有没有500ºC的水？有没有-3℃的蒸汽？答：由于水的临界点温度为tc=374.15℃，而t=500ºC>tc，所以没有500ºC的水。而t=-3ºC>tA=0.01℃，因此有-3℃的蒸汽。如图7-11（或7-9）所示。图7-11题1参考图7-2.只要是定压过程dh=cpdT对任何工质都适用。如果将此式应用于水蒸气的定压发生过程，由于汽化时d

7、T＝0而得到dh＝0的推论。这一推论是错误的，试回答错在哪里?答：dh=cpdT对于任何工质的定压过程确是成立的。在汽化过程中，虽然dT=0，但由于其间cp→∞，所以不能得出dh=cpdT=0的结论。