第七章 水蒸气.ppt

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1、第七章　水蒸气基本要求掌握蒸气的各种术语及其含义：汽化、凝结、饱和状态、饱和蒸气、饱和液体、饱和压力、三相点、临界点、汽化潜热等。了解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。了解水蒸气图表的结构，并掌握其应用。掌握水蒸气热力过程的热量及功量的计算。7－1饱和温度和饱和压力一、汽化与凝结汽化物质由液态转变为气态的过程汽化方式蒸发：汽化过程在液体表面发生沸腾：汽化过程在液体表面及内部同时发生凝结物质由气态转变为液态的过程。凝结的速度取决于空间蒸气的压力。二、饱和状态饱和状态液体分子脱离其表面的汽化速度气体分子回到液体中的

2、凝结速度＝这时液体与蒸气处于动态平衡状态，称为饱和状态饱和液体饱和蒸气饱和温度和饱和压力处于饱和状态的气、液温度相同，称为饱和温度ts，蒸气的压力称为饱和压力psts上升，ps上升；ps上升，ts上升。结论：一定的饱和温度对应于一定的饱和压力，反之也成立，即两者间存在单值关系。三相点定义：固、液、气三相共存的状态分析：1)当压力低于ptp时，液相不可能存在，而只可能是气相或固相。ptp称为三相点压力，对应的饱和温度ttp称为三相点温度。2)三相点温度和压力是最低的饱和温度和饱和压力。3)各种物质在三相点的温度与压力分别为定值，但比体积则随固、液

3、、气三相的混合比例不同而异。水的三相点温度和压力值：7－2水的定压加热汽化过程工业上所用的水蒸气都是在定压加热设备中产生的。一般经过三个阶段：预热阶段汽化阶段过热阶段水蒸气定压发生过程图预热阶段饱和水未饱和水（过冷水）状态及状态参数：这个阶段所需的热量称为液体热ql汽化阶段干饱和蒸气饱和水湿(饱和)蒸气湿饱和蒸气：饱和水与饱和蒸气混合物这个阶段所需的热量称为汽化潜热g干度x：湿蒸气中饱和蒸气所占的质量百分比。过热阶段过热蒸气干饱和蒸气这个阶段所需的热量称为过热热qsup。t-ts称为过热度相变图分析：(p-v图)影响v的主要是P和T：1)对液态

4、而言，T对v的影响比P的影响大，因而当P增加时，对应的饱和温度增加，则饱和液体的比体积增大；2)对汽态而言，正好相反，因而，随着P的增加，饱和蒸汽的比体积减小；3)饱和液体线与饱和蒸汽线必相交于一点C(临界点)一点：临界点二线：上界线和下界线三区：液态区、湿蒸气区及过热区五态：未饱和水、饱和水、湿蒸气、干饱和蒸气及过热蒸气临界点：当t>tcr时，无论压力如何增加都不可能液化。水的临界参数：7-3水和水蒸汽的状态参数一、零点规定水及水蒸气的参数计算中不必求其绝对值，仅求其增量或减少量，故可规定一任意起点。国际水蒸气会议规定，水的三相点即273.1

5、6K的液相水作为基准点，规定其热力学能及熵为0，即对于t0=ttp=0.01°C、p0=ptp=611.659Pa的饱和水有：二、温度为0.01oC、压力为P的过冷水忽略水的压缩性，即比体积v不变，又温度不变，则:uo=u0’=0,w=0q=0so=so’=0,h0=uo+p0v0=0三、温度为t、压力为P的未饱和水饱和水状态：四、压力为P的干饱和蒸汽五、压力为p的湿饱和蒸汽六、压力为P的过热蒸汽过热度：t–ts7－4水蒸气表和图水与水蒸气的状态参数p、v、t、h、s均可从水蒸气图表中查到，图表中没有的参数，可根据参数间的一般关系计算得到，如u

6、按u=h-pv计算。一、水蒸气表饱和水及干饱和蒸气表（表7－1）未饱和水及过热蒸气表（表7－2）查表蒸气表判断工质所处的状态查相应的表或进行相应的计算情况一：已知（p,t）查饱和表得已知压力（或温度）下的饱和温度ts(p)（或饱和压力ps(t)）：在湿蒸气区，p、t不是两个独立的变量，因此不能由p、t确定状态点。情况二：已知p（或t）及某一比参数y（v或s或h）：查饱和表得已知压力（或温度）下的y’、y”：在湿蒸气区干度及其它参数的的计算：二、蒸气的热力性质图h-s图T-s图7－5水蒸气的基本过程定容、定压、定温及定熵四种求解任务水蒸汽基本过程

7、与解理想气体的过程一样，要求：1、初态和终态的参数；2、过程中的热量和功7－5水蒸气的基本过程1、根据初态的两个已知参数，从表或图中查得其他参数。2、根据过程特征及一个终态参数确定终态，再从表或图上查得其他参数。3、根据已求得的初、终态参数计算q、u及w。利用图表分析、计算水蒸气的步骤：水蒸气基本公式：