水与水蒸气的性质培训教程.ppt

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1、第六章水和水蒸气的性质水和水蒸气是实际气体的代表水蒸气在空气中含量极小，当作理想气体一般情况下，为实际气体，使用图表18世纪，蒸气机的发明，是唯一工质直到内燃机发明，才有燃气工质目前仍是火力发电、核电、供暖、化工的工质优点:便宜，易得，无毒，膨胀性能好，传热性能好是其它实际气体的代表本章主要内容1.实际工质的物性3.水蒸气图表的结构和应用4.水蒸气热力过程2.水蒸气的产生过程水蒸气蒸气蒸汽SteamVaporWaterVapor§6-1纯物质的热力学面及相图物质三种聚集状态：固态、液态、气态热力学面：

2、以p,v,T表示的物质各种状态的曲面水的三态：冰、水、水蒸气水的热力学面两相区单相区气液固pvT六个区：三个单相区、三个两相区液--气固--气固--液pvT饱和线、三相线和临界点pv四个线：三个饱和线、一个三相线饱和气线三相线饱和液线饱和固线T临界点一个点：临界点临界点水的临界点状态饱和液线与饱和气线的交点气液两相共存的pmax,Tmax临界点纯物质的p-T相图ppTT液液气气固固水一般物质三相点三相点临界点临界点流体流体升华线升华线凝固线凝固线汽化线汽化线临界乳光现象思考题没有。t>374.16℃有

3、3.有没有500ºC的水？1.溜冰冰刀2.北方冬天晾在外边的衣服，是否经过液相4.有没有-3℃的水蒸气？5.一密闭容器内有水的汽液混合物，对其加热，是否一定能变成水蒸气？纯物质的p-T相图ppTT液液气气固固水一般物质三相点三相点临界点临界点流体流体饱和线、三相线和临界点pv饱和气线三相线饱和液线饱和固线T临界点饱和线、三相线和临界点临界点汽相和液相锅炉汽轮机发电机给水泵凝汽器过热器因固相不流动，更关心汽液两相冰蓄冷§6-2汽化与饱和沸腾：表面和液体内部同时发生的汽化(气体和液体均处在饱和状态下)汽化

4、:由液态变成气态的物理过程(不涉及化学变化)蒸发：汽液表面上的汽化BoilVaporization饱和状态Saturationstate饱和状态：汽化与凝结的动态平衡饱和温度Ts饱和压力ps一一对应放掉一些水，Ts不变，ps？Tspsps=1.01325barTs=100℃青藏ps=0.6barTs=85.95℃高压锅ps=1.6barTs=113.32℃纯物质的p-T相图ppTT液液气气固固水一般物质三相点三相点临界点临界点流体流体汽化线汽化线§6-3水蒸气的定压发生过程t

5、tst>tsvv’’未饱和水饱和水饱和湿蒸汽饱和干蒸汽过热蒸汽hh’’ss’’水预热汽化过热水蒸气定压发生过程说明(1)(2)(3)理想气体实际气体汽化时，T＝Ts不变，但h增加汽化潜热(4)未饱和水过冷度过冷水过热蒸汽过热度只有熵加热时永远增加汽化潜热汽化过程中1kg液态物质（饱和液）完全转变为汽态时所需的热量称为汽化潜热。未饱和液，过冷液饱和液饱和湿蒸气饱和蒸气过热蒸

6、气汽化潜热压缩液安德鲁试验对水在不同的压力下进行定压加热安德鲁试验结果一点两线三区五态一点物质的临界点两线饱和蒸汽状态连线（上界限线）饱和液体状态连线（下界限线）三区汽态区：上界限线与临界等温线上段右侧区域液态区：下界限线与临界等温线上段左侧区域湿蒸汽区：上、下界限线之间的锺罩形区域五态过热蒸汽：一定压力下，温度高于对应饱和温度的蒸汽。或者说：一定温度下，压力低于饱和蒸汽压的蒸汽。饱和蒸汽：一定压力下，温度等于对应饱和温度的蒸汽。或者说：一定温度下，压力等于饱和蒸汽压的蒸汽。湿蒸汽：饱和蒸汽与饱和液体

7、的机械混合物。饱和液体：一定压力下，温度等于对应饱和温度的液体。或者说：一定温度下，压力等于饱和蒸汽压的液体。未饱和液体：一定压力下，温度低于对应饱和温度的液体。或者说：一定温度下，压力高于饱和蒸汽压的液体。饱和线、三相线和临界点pv饱和气线三相线饱和液线饱和固线T临界点一点两线三区五态纯物质的p-T相图ppTT液液气气固固水一般物质三相点三相点临界点临界点流体流体升华线升华线凝固线凝固线汽化线汽化线等压线上饱和态参数ptsv’(m3/kg)v’’s’s’’kJ/(kg.K)0.0061120.010

8、.00100022206.1750.09.15621.099.630.00104341.69461.30277.36085.0151.850.00109280.374811.86046.821550.0263.920.00128580.039412.92095.9712221.29374.150.003260.003264.4294.429(bar)(℃)使未饱和液达到饱和状态的途径p-v图，T-s图上的水蒸气定压加热过程一点，二线，三区，五态6-4水和