水的定压汽化过程与水蒸气的热力过程.ppt

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1、第一节概述水蒸气是人类使用最早、应用最广（汽车、火车、轮船、发电）的工质。为什么它受到人们的特别喜爱呢？是因为水分布广，价格便宜，无毒无臭，而水蒸气的获得又特别容易（在常压下只要加热到100℃以上就产生）,而在常温下就以液体水的情况存在，便于我们的循环使用。从工程中使用的参数范围来看，水蒸气离液态水不远，工作过程有集态变化。且水蒸气分子间不仅存在作用力，分子占有容积，而且水蒸汽是由一个分子、二个、三个、四个分子机械结合成复合体的混合物，而且随着参数的变化，结合与分裂现象不断发生，因此水蒸气的性质不同于一般的气体，更不同于理想气体。水蒸气的状态方程，比热关系式及u、h、s的分析式

2、可以从实验和理论结合的方法得到，一些经验的公式相当复杂，用于一般工程计算不方便，为了计算方便将水蒸气性质的复杂公式，用计算机计算出水蒸气的热力性质，经实验验证后，编成图、表直接查用，简单、方便、精确。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。水蒸汽的热力学能、焓和熵通过查图和表求得。我们学习的目的，是在了解水蒸气发生的物理过程的基础上，应用水和水蒸汽热力性质、图表进行水蒸气性质和热力过程的计算，关于这些图表如何制作的过程及研究方法，我们不去管它，只要会用即可。第二节水的定压汽化过程和水蒸气的p-v图及T-s图汽化和液化汽化蒸发沸腾汽

3、化和液化(vaporization and liquefaction)汽化：由液态到气态的过程。蒸发：在液体表面进行的汽化过程。沸腾：在液体表面及内部进行的强烈汽化过程。液化：由气相到液相的过程。饱和蒸汽饱和水相应的温度和压力称为饱和温度（ts）和饱和压力(PS)，两者一一对应。ts=f(Ps)，只有一个独立变量。一、饱和温度和饱和压力饱和状态(Saturated state)当汽化速度=液化速度时，系统处于动态平衡，宏观上气、液两相保持一定的相对数量—饱和状态。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Tspsps=1.01325barts=100℃青藏p

4、s=0.6barts=85.95℃高压锅ps=1.6barts=113.32℃二、水的定压汽化过程容器中装有1kg水，0℃pvTs100℃abab100℃100℃cddc>100℃eessxs’ss”Tsvav’v”vxvs0pTabcedebavcd五个状态：（1）a：未饱和水（过冷水），t

5、u”，h”，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)。干度x：1kg湿蒸汽中含xkg的饱和蒸汽，(1-x)kg饱和水。ssxs’ss”Tsvav’v”vxvs0pTabcedebavcd（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：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：3）定压过热阶段d-e：饱和蒸汽变成过热蒸汽，比过热热：s

6、sxs’ss”Tsvav’v”vxvs0pTabcedebavcdCCx=0x=0x=1x=1p0vsT0湿蒸汽区湿蒸汽区过热蒸汽区过热蒸汽区未饱和水区未饱和水区三、水蒸气的p-v图和T-s图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。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。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2tps,v’，h’，s’，v”，h”，

7、s”2.按压力排列，附表3pts,v’，h’，s’，v”，h”，s”湿蒸汽：v’，h’，s’v”，h”，s”x二、未饱和水与过热水蒸气表t，pv，h，su=h-pv二、未饱和水及过热蒸汽表饱和水及干饱和蒸汽表三、计算步骤1、确定状态已知（p，t）tst>ts过热蒸汽tv”过热蒸汽xSx，hx2、根据状态查相应的图或表，湿蒸汽查饱和水与饱和蒸汽表，再利用干度公式求出。3、热力学能利用公式u=h-pv求得。例6-2