第七講-水蒸氣的熱力性質和熱力過程

1、第七講-水蒸氣的熱力性質和熱力過程第一節(jié) 概述 一、水蒸氣不適于理想氣體狀態(tài)方程水蒸氣離液態(tài)不遠，而且伴隨物質聚態(tài)的變化實際氣體的熱力學能不僅是溫度的函數(shù)，還是比體積的函數(shù)。 實際氣體的狀態(tài)方程：實際氣體的比熱容：第二節(jié) 水的定壓汽化過程與水蒸汽的 圖和 圖 一、飽和溫度和飽和壓力當水和蒸汽的溫度和壓力不再變化時，從水中飛出的分子與從蒸汽中飛入水中的分子數(shù)達到動態(tài)平衡，對應于溫度 時，平衡時的壓力稱為飽和壓力。 蒸發(fā)的條件：水蒸汽的分壓力小于相應溫度下水的飽和壓力。 給定壓力下，對應有一個水和水蒸汽的飽和溫度 ：沸騰的條件：水溫達到給定壓力下的飽和溫度。 二、水的定壓汽化過程1 水，壓力 ，初

2、始溫度 ，這時水的比體積為 ， 水在定壓加熱的時候，比體積略有增加，表現(xiàn)為點 自左向右移動；水溫不斷上升，焓和熵增加。 1.定壓預熱階段：比液體熱：2.定壓汽化階段：比汽化潛熱 濕飽和蒸汽：飽和水完全汽化之前，飽和水與水蒸汽的混合物。 3.定壓過熱階段：過熱度：比過熱熱： 干度： 濕蒸汽中含飽和蒸汽 。 三、水蒸汽的 圖和 圖第三節(jié) 水蒸氣表(1)未飽和水區(qū)(2)濕蒸汽區(qū)(3)過熱蒸汽區(qū)一、飽和水與飽和水蒸汽表 1.按溫度排列：2.按壓力排列：對于濕蒸氣，先根據(jù)附表2和3查出飽和水和飽和蒸氣的參數(shù)，用干度計算。 二、未飽和水與過熱水蒸汽由附表4查出未飽和水和過熱水蒸汽的例6-1 有一種說法：“

3、過冷水一定很冷，過熱水蒸汽一定很熱”，試用水蒸汽表對此加以評論。 例6-2：某鍋爐產(chǎn)生的蒸汽， 試確定其所處狀態(tài)，并求出其溫度、比焓、比熱力學能和比熵的數(shù)值。 干度：比焓值為： 比熱力學能：溫度：例 在壓力 下，對水進行定壓加熱，當其溫度分別為 和 ，試確定其所處的狀態(tài)。解： 時， 時，為未飽和水，過冷度第四節(jié) 水蒸氣的 圖焓-熵圖 定壓過程的熱量和絕熱過程的技術功可用縱坐標上線段的長度來表示。 一、定壓線定壓預熱階段，定壓線向上凹；定壓汽化階段，定壓線為直線；過熱階段，定壓線向上凹。定壓線簇向右上方呈發(fā)散狀。二、定溫線在濕蒸汽區(qū)定壓線即定溫線；在過熱蒸汽區(qū)，定溫線為向右上凸的曲線。 三、定干

4、度線濕蒸汽區(qū)不同定壓線上干度相同的狀態(tài)點的連線 例6-4：如圖6-6所示，在濕蒸汽區(qū)任一定壓線段BD內取一點M，則該點的干度 試證明之。第五節(jié) 水蒸汽的基本熱力過程 水蒸汽的熱力過程的計算任務：(1)初態(tài)和終態(tài)的狀態(tài)參數(shù)(2)過程中的熱量、膨脹功、技術功、焓和熵的變化。(3)利用蒸汽表和焓熵圖進行計算。 一、定容過程單位質量膨脹功為零單位質量技術功 單位質量熱量： 二、定壓過程 單位質量膨脹功單位質量技術功單位質量熱量 三、定溫過程單位質量熱量單位質量膨脹功單位質量技術功 四、絕熱過程 單位質量膨脹功單位質量技術功： 例6-5：有一剛性封閉容器，裝有 、 的濕蒸汽，對其加熱至試確定加熱終點的狀態(tài)，求出單位質量的加熱量。解：查附表3得， 時的參數(shù)為 算得定容加熱 ： 再查表得 時，終態(tài)為 下的飽和水，單位質量加熱量： 例6-6 初態(tài)為 的過熱蒸氣，進入汽輪機絕熱膨脹，終壓 ，求終態(tài)的干度、比熵