熱力學電子水蒸氣性質(zhì)PPT課件

1、1 主要內(nèi)容 水蒸氣熱力性質(zhì) 水蒸氣產(chǎn)生過程 水蒸氣熱力性質(zhì)圖表 水蒸氣熱力過程第1頁/共45頁26-1 6-1 水蒸氣的飽和狀態(tài)水蒸氣的飽和狀態(tài)汽化汽化 液體轉(zhuǎn)變?yōu)槠w的過程液化液化 蒸汽或氣體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的過程蒸發(fā)蒸發(fā) 液體表面在任何溫度進行的緩慢汽過程 飽和狀態(tài)是汽化和液化達到動態(tài)平衡共存的狀飽和狀態(tài)是汽化和液化達到動態(tài)平衡共存的狀態(tài)態(tài) 液化的微觀機制 汽化的微觀機制（動畫）（動畫） 液化汽化NN第2頁/共45頁3第3頁/共45頁4飽和的含義、飽和水、飽和水蒸氣飽和的含義、飽和水、飽和水蒸氣 濕飽和蒸汽（濕蒸汽） 干飽和蒸汽 過熱水蒸汽 過冷水或未飽和水 飽和壓力ps、飽和溫度ts第4頁/

2、共45頁5飽和溫度與飽和壓力的對應關系飽和溫度與飽和壓力的對應關系 一定的飽和溫度總是對應著一定的飽和壓力 一定的飽和壓力總是對應著一定的飽和溫度 飽和溫度愈高，飽和壓力也愈高 實驗測出飽和溫度與飽和壓力的關系 如圖6-2中曲線AC所示第5頁/共45頁6飽和溫度與飽和壓力的對應關系適用飽和溫度與飽和壓力的對應關系適用 范圍范圍 溫度t tC時，液相不可能存在，而只可能氣 相， tC稱為臨界溫度 與臨界溫度相對應的飽和壓力pC稱為臨界壓力 臨界溫度是最高的飽和溫度 臨界壓力是最高的飽和壓力第6頁/共45頁7臨界狀態(tài)（臨界點）臨界狀態(tài)（臨界點） 由臨界溫度和臨界壓力確定的狀態(tài)就是臨 界狀態(tài) 臨界狀

3、態(tài)是汽液兩相模糊不清不易區(qū)分的 狀態(tài) 臨界狀態(tài)也是最高的飽和狀態(tài) （臨界點的逼近過程動畫）第7頁/共45頁8水（或水蒸氣）的臨界參數(shù)值為水（或水蒸氣）的臨界參數(shù)值為： kgmvMpapCKTCCC/003106.0064.2299.37314.6473）（。第8頁/共45頁9三相點三相點 壓力p pc）便不再有水 的定壓汽化過程。第32頁/共45頁33 水蒸氣熱力性質(zhì)圖結構特征口訣水蒸氣熱力性質(zhì)圖結構特征口訣 - - “一點連雙線三區(qū)五態(tài)含一點連雙線三區(qū)五態(tài)含”： 一點 臨界點 雙線 飽和水線、飽和水蒸氣線 三區(qū) 未飽和水區(qū)、飽和蒸汽（濕蒸汽、兩相）區(qū)、 過熱水蒸氣區(qū) 五態(tài) 未飽和水態(tài)、飽和水

4、態(tài)、濕蒸汽態(tài)、飽和水蒸 汽態(tài)、過熱水蒸氣態(tài)第33頁/共45頁34 水蒸氣圖中不同區(qū)域內(nèi)的不同定值線的形水蒸氣圖中不同區(qū)域內(nèi)的不同定值線的形 狀是由于內(nèi)在的物理特性決定的狀是由于內(nèi)在的物理特性決定的。 水的壓縮性很小，壓容圖中，定溫線處于下界 線左邊的線段是很陡的，幾乎是垂直線段。這 說明水在定溫壓縮時，即使壓力提高很多，比 體積的減小也是不顯著的。第34頁/共45頁35 水的壓縮性很小，定熵消耗的功很少，即使壓 力提高很多，熱力學能也增加及少，溫度幾乎 沒有提高。因此，溫熵圖中不同壓力的定壓線 處于下界線左邊的線段靠得很近，并且?guī)缀醵?和下界線重合在一起。 在焓熵圖中，由于水在定熵壓縮后焓的增

5、加也 有限，所以這些定壓預熱線段和下界線還是靠 得比較近的。第35頁/共45頁36 飽和溫度與飽和壓力的對應關系及其形狀飽和溫度與飽和壓力的對應關系及其形狀 在飽和區(qū)中，定溫線同時也是定壓線 在定容圖中，定溫線處于飽和區(qū)中的線段是水平 線段（定壓線） 在溫熵圖中，定壓線處于飽和區(qū)中線段也是水平 線段（定溫線） 在焓熵圖中，定壓線（定溫線）處于飽和區(qū)中的 線段是不同斜率的斜直線第36頁/共45頁37 在焓熵圖中， 定壓線上各點的斜率正好等于各點的溫度 在飽和區(qū)中，由于定壓線同時也是定溫，壓力 不變，相應的飽和溫度也不變，因此 （6-176-17） 定壓線的斜率是常數(shù)，當然就是直線。常數(shù)sppTs

6、hTsh第37頁/共45頁38 在焓熵圖中，定壓線（定溫線）處于飽和區(qū)中 的線段是直線段。同時，壓力愈高，相應的飽 和溫度也愈高，定壓線的斜率就愈大，在焓熵 圖中也就愈陡2 2、水蒸氣熱力性質(zhì)表、水蒸氣熱力性質(zhì)表 “飽和水與飽和水蒸氣性質(zhì)表” “未飽和水與過熱水蒸氣性質(zhì)表”第38頁/共45頁39 飽和水與飽和水蒸氣熱力性質(zhì)表列成兩個飽和水與飽和水蒸氣熱力性質(zhì)表列成兩個 一個按溫度排列，對溫度取比較整齊的數(shù)值， 按次序排列，相應地列出飽和壓力以及飽和水 蒸氣的比體積、焓、熵和汽化潛熱。 一個按壓力排列，對壓力取比較整齊的數(shù)值， 按次序排列，相應地列出飽和溫度以及飽和水 與飽和水蒸氣的比體積、焓、

7、熵和汽化潛熱。第39頁/共45頁40 未飽和水與過熱水蒸氣熱力性質(zhì)表中，根據(jù)不同溫度 和不同壓力，按次序排列（因為溫度與壓力沒有對應 關系），相應地列出未飽和水（ 粗黑線以上粗黑線以上）和過熱 水蒸氣（粗黑線以下粗黑線以下）的比體積、焓和熵。 按1985年第三十屆國際水蒸氣性質(zhì)大會通過的骨架表 規(guī)定，以三相點壓力（611.66Pa）下飽和水的熱力學 能和熵為零。這些圖表中的數(shù)據(jù)均由嚴家祿教授提供 的水蒸氣統(tǒng)一熱物性方程計算而得，符合國際骨架表 規(guī)定的允差要求。第40頁/共45頁416-4 6-4 水蒸氣的熱力過水蒸氣的熱力過程程 利用圖表進行水蒸氣熱力過程的計算步驟如下：（1）將過程畫在焓熵圖

8、中，以便分析 （水蒸氣熱力過程動畫）（2）根據(jù)焓熵圖或熱力性質(zhì)表查出過程始末各狀態(tài)參數(shù)值： 將熱力學能：222211112222211111vphuvphushvpTshvpT，第41頁/共45頁42（3）計算熱量（不考慮摩擦）： 定容過程（無膨脹功的過程） （6-186-18） 定壓過程（無技術功的過程） （6-196-19） 定溫過程 （6-206-20） 定熵過程（絕熱過程） （6-216-21）vpphhuuqv)()(12121212hhqp)(12ssTqT0sq第42頁/共45頁43（4）計算功（不考慮摩擦）： 定容過程（無膨脹功的過程） （6-226-22） （6-236-23） 定壓過程（無技術功的過程） （6-246-24） （6-256-25）0)()(0,1221,ptpvtvwvvpwppvww第43頁/共45頁44 定溫過程 （6-266-26） （6-276-27） 定熵過程（絕熱過程） （6-2