水蒸氣熱力性質(zhì)和過程

1、關(guān)于水蒸氣的熱力性質(zhì)和過程第一張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1。熟練掌握水蒸汽的有關(guān)基本概念：（1）飽和水（飽和溫度、飽和壓力）（2）過冷度（過冷水）、過熱度（過熱蒸汽）（3）液體熱、過熱熱、汽化潛熱、干度、臨界點(diǎn)（4） 一點(diǎn)、兩線、三區(qū)、五態(tài)2。熟練掌握水蒸汽的熱力性質(zhì)、水定壓汽化過程和水蒸汽的 P-V圖、T-S圖3。掌握水蒸汽表和利用水蒸汽表進(jìn)行五態(tài)的相關(guān)基本計(jì)算4。掌握水蒸汽的h-S圖和基本熱力過程計(jì)算基本要求：第二張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月范德瓦爾方程實(shí)際氣體的熱力學(xué)能和焓不僅是溫度的函數(shù)，且與體積有關(guān)，所以比熱容也是溫度和體積的函數(shù)。水蒸汽的熱力學(xué)能、焓和

2、熵通過查圖和表求得。實(shí)際氣體的狀態(tài)方程：理想氣體：水蒸汽：-實(shí)際氣體（不能用理想氣體的狀態(tài)方程）第一節(jié) 概 述第三張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 水的定壓汽化過程和 水蒸氣的p-v圖及T-s圖汽化和液化汽化蒸發(fā)沸騰一、飽和溫度和飽和壓力飽和蒸汽飽和水飽和狀態(tài)相應(yīng)的溫度和壓力稱為飽和溫度（ts）和飽和壓力，兩者一一對(duì)應(yīng)。 ts =f(P)第四張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月二、水的定壓汽化過程容器中裝有1kg水，0pvTs100abab100100cddc100ee第五張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月ssxsss”Tsvavv”vxvs0pTabcedeba

3、vcd五個(gè)狀態(tài)：（1）a：未飽和水（過冷水），t ts , 過熱度t = t- ts , p、T 是獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)，單相均勻系= f ( p , T )。第七張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月三個(gè)階段：1）定壓預(yù)熱階段a-b：未飽和水變?yōu)轱柡退?。比液體熱：2）定壓汽化階段b-c-d：飽和水變?yōu)楦娠柡驼羝仁嵌▔河质嵌氐南嘧兗訜徇^程。比汽化潛熱：3）定壓過熱階段d-e：飽和蒸汽變成過熱蒸汽，比過熱熱：ssxsss”Tsvavv”vxvs0pTabcedebavcd第八張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月三、水蒸氣的p-v圖和T-s圖x=0 x=0 x=1x=1p0vsT0CC濕

4、蒸汽區(qū)濕蒸汽區(qū)過熱蒸汽區(qū)過熱蒸汽區(qū)未飽和水區(qū)未飽和水區(qū)1、一點(diǎn)二線三區(qū)五態(tài)。2、當(dāng)壓力升高時(shí)，飽和溫度隨之升高，汽化過程縮短，比汽化潛熱減少，預(yù)熱過程變長，比液體熱增加。 3、 飽和水的比體積隨壓力的升高略有增加，而飽和蒸汽的比體積則隨壓力的升高明顯的減小。 4、臨界點(diǎn)上的比汽化潛熱為零，即汽化在一瞬間完成。第九張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月ssxsss”Tsvavv”vxvs0pTabcedebavcd（1）飽和水（飽和溫度、飽和壓力）（2）過冷度（過冷水）、過熱度（過熱蒸汽）（3）液體熱、過熱熱、汽化潛熱、干度、臨界點(diǎn)（4） 一點(diǎn)、兩線、三區(qū)、五態(tài)p0vsT0 x=1x=1x=

5、0 x=0CC濕蒸汽區(qū)濕蒸汽區(qū)過熱蒸汽區(qū)過熱蒸汽區(qū)未飽和水區(qū)未飽和水區(qū)第十張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 水蒸氣表飽和水與飽和水蒸氣表、未飽和水與過熱蒸汽表 一、飽和水與飽和水蒸氣表1. 按溫度排列，附表2tp, v，h，s， v”，h”，s”2. 按壓力排列，附表3pts, v，h，s， v”，h”，s”濕蒸汽：v，h，s v”，h”，s”x二、未飽和水與過熱水蒸氣表t，p v， h， s u=h-pv第十一張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月三、計(jì)算步驟1、確定狀態(tài)已知（p，t）tst ts 過熱蒸汽 t ts 未飽和水 已知（p，v）v,v”vv v” 濕蒸汽 v

6、 v” 過熱蒸汽 xSx，hx2、根據(jù)狀態(tài)查相應(yīng)的圖或表，濕蒸汽查飽和水與飽和蒸汽表，再利用干度公式求出。3、熱力學(xué)能利用公式u=h-pv求得。第十二張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月例 P=0.5Mpa，v=0.36m3/kg，確定狀態(tài)，并求出溫度、比焓、比熱力學(xué)能和比熵。 查飽和水與飽和蒸汽表 ts=151.85C，v=0.0010928m3/kg，v”=0.37481m3/kg解：濕蒸汽h=640.1kJ/kg，h”=2748.5kJ/kgs=1.8604kJ/(kgK)，s”=6.8215kJ/(kgK)第十三張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 水蒸氣的h-s圖h

7、s一、定壓線：dqp = dh， dq = T.ds，定壓預(yù)熱階段：向上凹曲的曲線；定壓汽化階段：直線；定壓過熱階段：上凹曲的曲線。X=1X=0C二、定溫線：在濕蒸汽區(qū)定壓線就是定溫線，因而定溫線在濕蒸汽區(qū)為直線；在過熱蒸汽區(qū)為向右凸曲的曲線， 越往右，定溫線越趨于水平。三、定干度線：濕蒸汽區(qū)不同定壓線上干度相同的狀態(tài)點(diǎn)的連線。因T-s圖分析循環(huán)有優(yōu)點(diǎn)，但用于計(jì)算不方便；而h-s圖用作數(shù)值計(jì)算很方便。第十四張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第五節(jié) 水蒸氣的基本熱力過程目的：1）初、終狀態(tài)參數(shù)； 2）過程功、熱量以及焓、熵的變化量?？赡孢^程求解步驟：1）根據(jù)初態(tài)已知條件查圖或表得到其他狀

8、態(tài)參數(shù)。2）根據(jù)過程特征和終態(tài)參數(shù)查圖或表得到其他終態(tài)參數(shù)。3）根據(jù)初、終狀態(tài)參數(shù)求出功、熱量以及焓、熵變化量。第十五張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月一、定容過程（v= 常數(shù) )體積功技術(shù)功二、定壓過程（p= 常數(shù) )體積功 技術(shù)功p1x=1hs2t21x1第十六張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月三、定溫過程（T= 常數(shù) )四、絕熱過程（s = 常數(shù) )單位質(zhì)量熱量：體積功：技術(shù)功：體積功：技術(shù)功：第十七張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月hsp2p1t11321-2可逆過程：1-3不可逆過程： 絕熱效率（相對(duì)內(nèi)效率）：第十八張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月例 P1=5Mpa，t1=450C， P2=0.005Mpa，oi=0.9求x2，s2，wt，x2，sg，wthsp2p1t112解：可逆過程1-2：P1，t1h1=3317kJ/kg，s1=6.8204kJ/(kgK)s2=s1= 6.8204kJ/(kgK)P2s2=0.4762kJ/(kgK)，s2”=8.3952kJ/(kgK)h2=137.77kJ/kg，h2”=2561.2kJ/kg第十九張，PPT共二十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2hsp2