水和水蒸氣的性質(zhì)課件

第七章水蒸氣剛剛脫離液態(tài)或距液態(tài)較近的氣體物質(zhì)，因其分子間作用力大不能看作理想氣體。如工程中常用的水蒸氣、氨氣、氟里昂等。水蒸氣是熱能工程中使用最早、應用廣泛的一種工質(zhì)。它具有良好的熱力性質(zhì)，并且廉價、易得、無污染。本章主要介紹水蒸氣的形成過程、狀態(tài)參數(shù)的確定、水蒸氣圖表結構和應用及相關計算。第七章水蒸氣剛剛脫離液態(tài)或距液態(tài)較1

基本知識點

水蒸氣的產(chǎn)生過程、水蒸氣狀態(tài)參數(shù)的確定、水蒸氣圖表的結構和應用、水蒸氣在熱力過程中功量和熱量的計算。

本章重點：

工業(yè)上水蒸氣的定壓生成過程，學會使用水蒸氣熱力學性質(zhì)的圖表，并能熟練的運用于各種熱力過程的計算。

基本知識點

水蒸氣的產(chǎn)生過程、水蒸氣狀態(tài)參數(shù)的2一般水蒸氣是實際氣體!水蒸氣在空氣中含量極小，可當作理想氣體一般情況下，為實際氣體，使用圖表18世紀，蒸氣機的發(fā)明，是唯一工質(zhì)直到內(nèi)燃機發(fā)明，才有燃氣工質(zhì)目前仍是火力發(fā)電、核電、供暖、化工的工質(zhì)優(yōu)點:便宜，易得，無毒，膨脹性能好，傳熱性能好一般水蒸氣是實際氣體!水蒸氣在空氣中含量極小，可當作理想氣體37-1純物質(zhì)的相變與相圖物質(zhì)有三種聚集狀態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)水的三態(tài)：冰、水、蒸汽自然界中大多數(shù)純物質(zhì)都以三種聚集態(tài)存在：固相、液相、氣相，如CO2、H2O等。物質(zhì)的存在狀態(tài)與它存在的環(huán)境有關，如水低溫時呈固態(tài)，高溫時呈氣態(tài)。現(xiàn)以水為例分析純物質(zhì)的三態(tài)變化。7-1純物質(zhì)的相變與相圖物質(zhì)有三種聚集狀態(tài)：固態(tài)、4三相之間的變化：升華 （衛(wèi)生球） 溶解汽化

固態(tài)

液態(tài)

氣態(tài)凝固 液化凝化（霜）7-1純物質(zhì)的相變與相圖物質(zhì)有三種聚集狀態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)水的三態(tài)：冰、水、蒸汽三相之間的變化：7-1純物質(zhì)的相變與相圖物質(zhì)有三種5

在一定壓力下，對固態(tài)冰不斷加熱，冰將經(jīng)歷三個過程變?yōu)檫^熱水蒸氣。融解過程：冰融化為水，冰全部融化之前為冰水兩相，保持融點溫度不變。融點：在一定壓力下，固體開始融解時的溫度。汽化過程：水汽化為蒸氣，水全部汽化之前為水氣兩相，保持沸點溫度不變。沸點：在一定壓力下，液體開始汽化時的溫度。過熱過程:水全部變?yōu)闅夂笤倮^續(xù)加熱，蒸氣變?yōu)檫^熱蒸氣，溫度將升高，高于沸點溫度。 上述相變過程表示在P—t圖上，稱為相圖。P125圖7-1所示

6ab段冰的定壓加熱b為融點be段水的定壓加熱e為沸點el段氣的定壓加熱當壓力變化時，b,e點位置相應變化。將不同壓力下的融點及沸點連接起來，就得到融解線AB和汽化線AC。融解線AB顯示融點與壓力的關系，它劃分了固態(tài)與液態(tài)的區(qū)域。汽化線AC顯示了沸點與壓力的關系，劃分了氣態(tài)與液態(tài)的區(qū)域。升華線AD表示升華溫度與壓力的關系劃分了固態(tài)與液態(tài)的區(qū)域。這三線稱為相平衡曲線aab段冰的定壓加熱b為融點融解線AB顯示融點與7ab段冰的定壓加熱b為融點be段水的定壓加熱e為沸點el段氣的定壓加熱當壓力變化時，b,e點位置相應變化。將不同壓力下的融點及沸點連接起來，就得到融解線AB和汽化線AC。AC線上方端點C是臨界點.如t>tc,則無論壓力多大都不能使它變?yōu)橐后w。當壓力降低時，AB與AC兩線逐漸接近，并交于A點。A點是固、液、汽三態(tài)共存的狀態(tài)，稱為三相點。若在低于三相點的壓力之下對冰定壓加熱（m點），當t到一定的值td，冰將從固相直接變?yōu)闅庀啵畬⒉煌瑝毫ο聲r對應的升華溫度點d相連就得到升華曲線AD。aab段冰的定壓加熱b為融點AC線上方端點C是臨界8純物質(zhì)（水）的p-T相圖pT液相氣相固相三相點TP臨界點c流體升華線溶解線汽化線水的臨界點狀態(tài)：三相線與臨界點氣液兩相共存的pmax,Tmaxc臨界點三相點（固、氣、液）一個物質(zhì)有唯一的三相點，如水的：P—Ｔ圖中AB、AC、AD三線將圖分成三個單相區(qū)，線上兩相，A點三相。純物質(zhì)（水）的p-T相圖pT液相氣相固相三相點TP臨界點c9純物質(zhì)的p-T相圖（注意溶解線）ppTT液液氣氣固固水的p-T相圖

凝固時體積膨脹的物質(zhì)的p-t圖

一般物質(zhì)的p-T相圖凝固時體積縮小的物質(zhì)的p-t圖

三相點三相點臨界點臨界點流體流體升華線升華線溶解線溶解線汽化線汽化線純物質(zhì)的p-T相圖（注意溶解線）ppTT液液氣氣固固水的p10思考題沒有。t>tc=374.16℃有１.有沒有500oC的水？２.有沒有-3℃的蒸汽？思考題沒有。t>tc=374.16℃有１.11汽化與飽和沸騰：表面和液體內(nèi)部同時發(fā)生的汽化(只有在沸點時,氣體和液體均處在飽和狀態(tài)下）因為分子自由熱運動，液體表面總有一些較大動能的分子克服表面張力，脫離液面到自由空間去，所以任何溫度下汽化均可發(fā)生。蒸發(fā)速度與溫度、表面積、液面風速有關。在蒸發(fā)過程中，液面上方的蒸氣分子總有可能碰撞液面而返回液體，所以凝結過程也同樣進行。只是一般的蒸發(fā)都是在自由空間中進行的，液表有大量其它氣體，蒸氣的分子密度小，分壓力低，其凝結速度小于蒸發(fā)速度，總的效果是呈蒸發(fā)的過程。

1.汽化:由液態(tài)變成氣態(tài)的物理過程(不涉及化學變化)蒸發(fā)：汽液表面上的汽化(任何溫度)汽化汽化與飽和沸騰：表面和液體內(nèi)部同時發(fā)生的汽化(只有在沸點時,12若蒸發(fā)在封閉的容器中進行，隨著蒸發(fā)的進行，液面上方的蒸氣分子越來越多，其碰撞液面的機率也越來越多，使凝結速度加快。當蒸發(fā)速度等于凝結速度時，汽、液兩相達到動平衡，這時空間內(nèi)蒸氣分子濃度不再改變，這種兩相平衡狀態(tài)叫飽和狀態(tài)。這時相應的有飽和蒸氣、飽和液體、飽和溫度ts、飽和壓力Ps。飽和蒸氣+飽和水=濕蒸氣；不含飽和水的飽和蒸氣叫干飽和蒸氣。Ts與Ps有一一對應的關系：ts=f(Ps)若Ps變化時，平衡將被打破，然后經(jīng)一熱力過程達到新的平衡若蒸發(fā)在封閉的容器中進行，隨著蒸發(fā)的進行，液13飽和狀態(tài)：汽化與凝結的動態(tài)平衡飽和溫度Ts飽和壓力ps一一對應Tspsps=1.01325barTs=100℃青藏ps=0.6barTs=85.95℃高壓鍋ps=1.6barTs=113.32℃飽和狀態(tài)：汽化與凝結的動態(tài)平衡飽和溫度Ts飽和壓力ps一一對14若在一定壓力下，對液體加熱，當T達到該P對應的飽和溫度ts時，液體內(nèi)部產(chǎn)生大量氣泡（開鍋），這些氣泡不斷產(chǎn)生，擴大，上升到液面破裂，隨之大量蒸氣進入液面上方的空間，這就是沸騰，它是液體內(nèi)部發(fā)生的急劇汽化過程。

相應壓力所對應的飽和溫度，就是沸點。不同的壓力將有不同的沸點，ts和Ps一一對應。（高壓鍋的好處）。

若在一定壓力下，對液體加熱，當T達到該P對應的飽和溫度15沸騰現(xiàn)象不僅可用加熱方法實現(xiàn)，用減壓的方法也可以。若將高溫水減壓，使其壓力降低到對應熱水溫度的飽和壓力以下時也會達到沸騰狀態(tài)。（90℃水內(nèi)地不沸騰，高原上就是沸騰的）水和水蒸氣的性質(zhì)課件167-2.水蒸氣的定壓發(fā)生過程一.水蒸氣的定壓發(fā)生過程.(p127圖＼板書）1.水的定壓預熱階段.

(t0→ts水由不飽和水→飽和水)2.飽和水定壓汽化階段.(ts、PS均不變.）飽和水→（飽和水+飽和水蒸氣）濕飽和蒸汽→干飽和蒸汽干度：把1Kg濕蒸汽中所含蒸汽的質(zhì)量稱為濕蒸汽的干度,用x表示

汽化階段,容器內(nèi)的溫度ts恒定.吸收的熱量用于由水變?yōu)槠枰哪芰亢蛯ν庾雠蛎浌?定P下將1Kg飽和液體轉變成同溫度的干飽和蒸汽所需要的熱量叫汽化潛熱.用r表示.單位KJ/Kg

7-2.水蒸氣的定壓發(fā)生過程一.水蒸氣的定壓發(fā)生過程.(17對干度x的說明：定義干飽和蒸汽飽和水x=0

飽和水x=1

干飽和蒸汽0≤x≤1在過冷水和過熱蒸汽區(qū)域，x無意義3.干飽和蒸汽定壓過熱階段.干飽和蒸汽→過熱汽t>ts過熱度

?t=t-ts對干度x的說明：定義干飽和蒸汽飽和水x=0飽和水18水和水蒸氣的性質(zhì)課件19水蒸氣的定壓發(fā)生過程小結t<tst=tst=tst=tst>tsv<v’v=v’v=v’’v’<v<v’’v>v’’未飽和水飽和水飽和濕蒸汽飽和干蒸汽過熱蒸汽h<h’h=h’h=h’’h’<h<h’’h>h’’s<s’s=s’s=s’’s’<s<s’’s>s’’1水預熱2汽化3過熱’飽和’’干飽和S：飽和V未飽和水蒸氣的定壓發(fā)生過程小結t<tst=tst=ts20水蒸氣定壓發(fā)生過程說明(1)(2)(3)理想氣體汽化時，T＝Ts不變，但h增加汽化潛熱(4)未飽和水過冷度過冷水過熱蒸汽過熱度水蒸氣定壓發(fā)生過程說明(1)(2)(3)理想氣體汽化時，21s二、水蒸氣的p-v圖，T-s圖ｐ127一點，二線，三區(qū)，五態(tài)s二、水蒸氣的p-v圖，T-s圖ｐ127一點，二線，三區(qū)22p-v圖上的水蒸氣定壓加熱過程因為全過程壓力一定,所以在P-V圖上是一直線a1→b1處于未飽和水狀態(tài),水預熱過程.b1→d1濕飽和汽狀態(tài)是飽和水汽化過程.d1→e1過熱汽狀態(tài).a1b1c1d1各點的狀態(tài)分別是未飽和水,飽和水,濕飽和汽,干飽和汽,過熱汽

(5種）p-v圖上的水蒸氣定壓加熱過程因為全過程壓力一定,所以在P-23s在T-S圖中，1及３階段a１→b1,d1→e1都是吸熱dT>0dS>0.圖形為右上凹的對數(shù)曲線,而２階段汽化過程b1→d1,Ts不變.是一水平線.在不同的壓力下(t0不變)重復上述試驗,可得到一系列的定P下水蒸汽的發(fā)生過程.

將各個過程的相應狀態(tài)點連接起來,就得到兩條重要的曲線:飽和液線AC(下界線)a1b1b2b3...(左為液相,未飽和液區(qū),右為濕汽區(qū))飽和汽線BC(上界線)d1d2d3…(右為過熱蒸汽區(qū),左為濕汽區(qū))T-s圖上的水蒸氣定壓加熱過程s在T-S圖中，1及３階段a１→b1,d1→e1都是吸熱24s

T-s圖上的水蒸氣定壓加熱過程隨著壓力的升高，上、下界線相交于C點.C點被稱為臨界點,對應的狀態(tài)參數(shù)為臨界參數(shù)(Pctcvc)不同物質(zhì)的臨界參數(shù)不同。當t>tc時,水不可能呈液態(tài).這時不論壓力多大,也不能使汽液化,只能通過降溫的方法.(tc等溫線右側為汽區(qū))sT-s圖上的水蒸氣定壓加熱過程隨著壓力25水蒸氣的定壓發(fā)生過程在P-VT-S圖上所表示的特征,歸納為:一點:臨界點二線:飽和液線AC(下界線)飽和蒸汽線BC(上界線)交于C點三區(qū):未飽和液體區(qū),濕飽和蒸汽區(qū),過熱蒸汽區(qū)五種狀態(tài):對水加熱,水溫升高(比容增加),至到P所對應的飽和溫度ts.水開始沸騰.這時的水叫飽和水.水溫低于飽和水溫度的水稱為未飽和水,也叫過冷水。未飽和水,飽和水,濕蒸汽狀態(tài),干蒸汽狀態(tài),過熱蒸汽狀態(tài)水蒸氣的定壓發(fā)生過程在P-VT-S圖上所表示的特26對于濕飽和蒸汽.因為處于飽和狀態(tài),其P與T有一一對應關系,即P、T不是相互獨立的狀態(tài)參數(shù).所以要確定濕蒸汽的狀態(tài),還要知道其中飽和蒸汽或飽和水的含量(與理想氣體不同).濕蒸汽變?yōu)楦烧羝倪^程中ts,Ps都不變,但是蒸汽水的質(zhì)量都是變化的.要要確定濕蒸汽的狀態(tài)還需一個參數(shù)：干度X把1KG濕蒸汽中所含蒸汽的質(zhì)量稱為濕蒸汽的干度,用x表示.P123X=M氣/(M氣+M水)1≥X≥0對于未飽和水M氣=0x=0對于干蒸汽M水=0x=1對于濕飽和蒸汽.因為處于飽和狀態(tài),其P與T有一一對應關系,即27等壓線上飽和態(tài)參數(shù)ptsv’(bar)v’’s’s’’kJ/(kg.K)0.0061120.010.00100022206.1750.09.15621.099.630.00104341.69461.30277.36085.0151.850.00109280.374811.86046.821550.0263.920.00128580.039412.92095.9712221.29374.150.003260.003264.4294.429(bar)(℃)bdbd等壓線上飽和態(tài)參數(shù)ptsv’(bar)v’’s’s’’kJ/28一、水和水蒸氣狀態(tài)參數(shù)確定的原則1、未飽和水及過熱蒸汽確定任意兩個獨立參數(shù)，如：p、T2、飽和水和干飽和蒸汽確定p或T3、濕飽和蒸汽除p或T外，還需其它參數(shù)x（與兩相比例有關）§７-３水和水蒸氣狀態(tài)參數(shù)及其圖p129一、水和水蒸氣狀態(tài)參數(shù)確定的原則1、未飽和水及過熱蒸汽確定任291.零點的規(guī)定但原則上不為0，對此時的水：

焓、內(nèi)能、熵零點的規(guī)定（A點）國際上統(tǒng)一規(guī)定(1963)以純水在三相點(純水的冰、水和汽)平衡共存狀態(tài)下的飽和水作為基準點，這時的飽和水的u和s都＝0（飽水—’飽氣—’’）1.零點的規(guī)定但302．T=0.01℃，壓力為P的未飽和水（點a0）∵水的壓縮性小，可以認為水的比容ν與壓力P無關∴在t＝0.01℃時，不同P下水的比容可近似地認為相等νo＝0.001m3/kg∵t同ν同∴u也同u＝f(T,ν)｛uo＝uo’＝0s也可so＝so’＝0

當P不太時，h也可以認為相同ho＝uo

+Poνo≈0(ao點的s與A點的熵相同)T—S圖上兩點重合2．T=0.01℃，壓力為P的未飽和水（點a0）313．溫度為Ts℃，壓力為P的飽和水液體熱ql：0.01℃的水在定壓P下加熱至Ts℃成為飽水所需熱量.ql在T—S圖上相當于預熱段a0—a’下的面積3．溫度為Ts℃，壓力為P的飽和水32

qL＝h’－h(huán)o≈h’－0≈h’吸熱＝焓增按水的平均比熱CPm

＝4.1868kJ/(kg?k)qL＝h’＝CPm(ts－0.01)≈4.1868ts

當P與T較高時，CP變化較大，ho≠0不能用上式計算ql和s’

當

當TS273.16qL＝h’－h(huán)o≈h’－0≈h’當P與T較高33汽化潛熱γ：定P下，將一定m的飽和全部變成飽氣所需的熱量。T—S圖a’—a’’下面積各參數(shù)關系：γ＝Ts(s’’－s’)＝h’’－h(huán)’h’’＝h’+γ

u’’＝h’’－Pν’’

S’’＝S’+γ/Ts

4．飽和力為P的干飽和蒸汽壓汽化潛熱γ：h’’＝h’+γu’’＝h’’－Pν’34（當p不太大，x不太小時）5．壓力為P的濕飽和蒸汽這時，P、Ts不是相互獨立的參數(shù)，僅已知P、Ts還不能確定濕蒸汽的狀態(tài)，須再有一個表示濕蒸汽成分的參數(shù)，才能使之確定，這個參數(shù)就是干度x。（當p不太大，x不太小時）5．壓力為P的濕飽和蒸汽356．壓力為P的過熱蒸汽過熱熱量：過程階段加入的熱量T－S圖上a’’－a’下的面積要確定過熱蒸汽的狀態(tài)，還應知道其過熱度t-ts或蒸汽的溫度.6．壓力為P的過熱蒸汽36過熱蒸汽的焓：其中是過熱熱量，t為過熱蒸汽的溫度，cpm為過熱蒸汽由t到ts的平均比定壓熱容。過熱蒸汽的熱力學能：過熱蒸汽的熵：過熱蒸汽的焓：37

2.運用水蒸汽熱力性質(zhì)圖、表確定狀態(tài)參數(shù)由于水蒸氣的狀態(tài)較復雜，不便直接利用狀態(tài)方程進行狀態(tài)參數(shù)分析和計算，工程上主要依靠由熱力性質(zhì)公式制得水蒸汽圖、表進行狀態(tài)參數(shù)確定和過程分析計算。水蒸汽狀態(tài)參數(shù)確定有兩種方法：1）運用水蒸汽熱力性質(zhì)表a)飽和水和飽和蒸汽表p267b)未飽和水和過熱蒸汽表p26９2）水蒸汽焓—熵圖，（h—s圖）p2872.運用水蒸汽熱力性質(zhì)圖、表確定狀態(tài)參數(shù)38二、水和水蒸氣表

據(jù)狀態(tài)特點，針對５種狀態(tài)有兩類水蒸氣表兩類2、未飽和水和過熱蒸汽表1、飽和水和飽和蒸汽表1、按溫度排列的飽和水與飽和水蒸氣表附表12、按壓力排列的飽和水與飽和水蒸氣表附表23、按壓力和溫度排列的未飽和水與過熱蒸汽表。附表3。三種：P267二、水和水蒸氣表

據(jù)狀態(tài)特點，針對５種狀態(tài)有兩類水蒸氣表兩類39飽和水和飽和水蒸氣表１（按溫度排列）飽和水和飽和水蒸氣表２（按壓力排列）飽和水和飽和水蒸氣表１（按溫度排列）飽和水和飽和水蒸氣表２（40飽和參數(shù)未飽和水和過熱蒸汽表３（注意下劃線上未飽水下過熱氣）飽和參數(shù)未飽和水和過熱蒸汽表３（注意下劃線上未飽水下41據(jù)已知的T飽水、氣可從附表1（p267）中查出相應的狀態(tài)參數(shù)：PS、ν’、ν’’、h’’、h’、γ、S’、S’’據(jù)已知的飽水、飽水氣T可從表2中查出相應的狀態(tài)參數(shù)：tS、ν、h、γ、S據(jù)已知T、P從表－3中可查出相應的ν、h、S未飽水/過熱氣。濕區(qū)無表可查只能用關系式計算據(jù)已知的T飽水、氣可從附表1（p267）中查出相應的狀態(tài)參數(shù)42濕飽和蒸汽區(qū)狀態(tài)參數(shù)的確定如果有1kg濕蒸氣，干度為x,即有xkg飽和蒸汽，(1-x)kg飽和水。已知p或T(h’,v’,s’,h’’,v’’,s’’)+干度xh,v,s汽x與水(1-x)參數(shù)與分額的乘積之和濕飽和蒸汽區(qū)狀態(tài)參數(shù)的確定如果有1kg濕蒸氣43例題：若水的溫度t＝120℃壓力分別為0.1MPa、0.5MPa、1MPa時，試確定所對應的狀態(tài)及其焓值☆解:表－3：P1＝0.1MPa時120＞tS1＝99.63℃h＝2716.8kJ/kg過熱汽狀態(tài)P2＝0.5MPa時120＜tS1＝151.85℃h＝503.9kJ/kg未飽和狀態(tài)P3＝1MPa時120＜tS1＝179.88℃h＝504.3kJ/kg未飽和狀態(tài)例題：若水的溫度t＝120℃壓力分別為0.1MPa、0.544P133例7-1蒸汽的狀態(tài)參數(shù)如下，試定其是什么樣的蒸汽？(1)P＝0.8MPaν＝0.22m3/kg(2)P＝0.6MPat＝190℃(3)P＝1MPat＝179.88℃解：查表2(定P)1.P＝0.8MPa時，ν’’＝0.2403m3/kg＞ν沒全變?yōu)闅?，是濕蒸汽狀態(tài)2.P＝0.6MPa時相應的tS＝158.84℃t＞tS∴為過熱蒸汽3.P＝1MPa時tS＝179.88℃t＝tS是飽和狀態(tài)∵P、tS不相互獨立，不能完全確立飽和狀態(tài)∴不能確定是干飽和汽、濕飽和汽、還是飽和水水和水蒸氣的性質(zhì)課件45水和水蒸氣的性質(zhì)課件46三、水蒸氣的焓--熵(h-s)圖由于水蒸氣表所給出的數(shù)據(jù)是不連續(xù)的，有時需用內(nèi)插法求值，同時在分析過程中還可能發(fā)生跨越兩相的變化過程，這樣使用水蒸氣表也有不便，不直觀。為更方便計算常利用水蒸氣表中所列數(shù)據(jù)制成狀態(tài)參數(shù)坐標圖。用起來就更加簡便。根據(jù)水蒸氣各參數(shù)間的關系及實驗數(shù)據(jù)制成圖線，稱為水蒸氣線圖。水蒸氣線圖有很多種，這里介紹焓熵（h-s）圖三、水蒸氣的焓--熵(h-s)圖47P132頁是h－s圖的結構示意圖圖上有上界線(飽和液體線x＝0)下界線(飽和蒸汽線x＝1)臨界點C中有定h線、定s線、定P、定T、及定v線，在濕區(qū)還有干度線xP132頁是h－s圖的結構示意圖48由于工程上所用蒸汽多為干度較大的濕蒸汽，飽和蒸汽或過熱蒸汽?！鄬嵱玫膆－s圖在x＞0.6的右上部分。x較低的濕氣和水(濕區(qū)和過熱區(qū))仍用查表的方法算。h－s圖是據(jù)水蒸氣表上的數(shù)據(jù)繪制的，它和其他狀態(tài)參數(shù)坐標圖一樣，圖上的一點表示一個確定的平衡態(tài)。從通過該點的各定值線，可查得相應的各狀態(tài)參數(shù)值，就可以對該過程進行熱工計算。由于工程上所用蒸汽多為干度較大的濕蒸汽，飽和蒸汽或過熱蒸汽。49焓熵圖hsCpx=1x=0pC1、零點：h=0，s=0；2、飽和汽線（上界線x=1）；飽和液線（下界線x=0）

C點為分界點，不在極值點上0焓熵圖hsCpx=1x=0pC1、零點：h=0，s=0；50hsCpx=1x=0pC03、等壓線群：p兩相區(qū)

pT飽=Const斜直線

單相區(qū)sT向上翹的發(fā)散的形線兩相區(qū)既定溫又定壓

T飽=ConsthsCpx=1x=0pC03、等壓線群：p兩相區(qū)pT飽=C51hsCx=1x=0pvTx氣相區(qū)：離飽和態(tài)越遠，越接近于理想氣體趨于水平兩相區(qū)：T、p一一對應，T線即p線4、定溫線ThsCx=1x=0pvTx氣相區(qū)：離飽和態(tài)越遠，越接近于理想52hsCx=1x=0pvTx同理想氣體一樣，v線比p線陡5、等容線vhsCx=1x=0pvTx同理想氣體一樣，v線比53hsCx=1x=0pvTx在x=0,x=1之間，x=常數(shù)的線（濕區(qū)才有)6、等干度線x7、等焓線、等熵線hsCx=1x=0pvTx在x=0,x=1之間，x=常數(shù)的54hsCx=1x=0pvTx同理想氣體一樣，v線比p線陡３.在濕區(qū)，定壓線是一條直線(PS一定)，定溫線是一條直線(tS一定)與定壓線重合p133例２、臨界點c低于干飽和蒸汽線的最高點，它的狀態(tài)不是飽和和蒸汽焓的極大值。結論１、hsCx=1x=0pvTx同理想氣體一樣，v線比55§7-4水蒸氣的熱力過程p133任務：1.確定初終態(tài)參數(shù)，2.計算過程中的功、熱內(nèi)能q、w、u的變化。在p-v、T-s、h-s圖上表示計算方法與理想氣體完全不同：理氣用狀態(tài)方程各參數(shù)間關系分析求解。蒸汽（實際氣體）用查圖、表的方法，再結合熱力學基本關系式、熱一律?；緹崃^程

ps

T

v

§7-4水蒸氣的熱力過程p133任務：1.確定初終態(tài)參56基本熱力過程：定容、定壓、定溫、絕熱四種分析蒸汽熱力過程的一般步驟為：1.用蒸汽圖表由初態(tài)的兩個已知參數(shù)定初終態(tài)的狀態(tài)點求其它參數(shù)。2.根據(jù)題示的過程性質(zhì)，如壓力不變,加上另一個終態(tài)參數(shù)即可在圖上確定進行的方向和終態(tài)點,并讀得終態(tài)參數(shù)。3.根據(jù)已求得的初、終態(tài)參數(shù)，應用熱力學第一和第二定律等基本方程計算過程量q、wu基本熱力過程：定容、定壓、定溫、絕熱四種57注意實際氣體與理想氣體過程的區(qū)別第一定律與第二定律表達式均成立理想氣體特有的性質(zhì)和表達式不能用于水蒸氣可逆注意實際氣體與理想氣體過程的區(qū)別第一定律與第二定律表達式均58

1.水蒸氣的定壓過程q=h=h2-h1第一定律u=h-p(v2-v1)W=q-u=p(v2-v1)wt=0（dp=0）342pv1鍋爐、換熱器

1.水蒸氣的定壓過程q=h=h2-h1第一定律59342pv1例：鍋爐中，水從40℃

（水），3MPa,定壓加熱到400

℃（氣）。求過程吸熱q

q=h2-h1=3230.1-170.15=3059.95kJ/kg（查表p274）P136例7-3；7-5ts(3MPa)=233.893℃342pv1例：鍋爐中，水從40℃（水），3MPa,定60水蒸氣的定壓過程例：水從40℃，3MPa,定壓加熱到400

℃

q=h2-h12Tshs2h1=170.15kJ/kgh2=3230.1kJ/kgh2h1134143=3059.95kJ/kg水蒸氣的定壓過程例：水從40℃，3MPa,定壓加熱到40612.水蒸氣的絕熱過程圖7-13水蒸氣的不可逆絕熱過程

圖7-12水蒸氣的可逆絕熱(定熵)過程

2.水蒸氣的絕熱過程圖7-13水蒸氣的不可逆絕熱過程圖7622.水蒸氣的絕熱過程p12’pvp2不可逆過程（熵增）：

汽輪機、水泵12可逆過程（定熵）：12

12’SP136例7-52.水蒸氣的絕熱過程p12’pvp2不可逆過程（熵增）：汽63水蒸氣的絕熱過程汽輪機、水泵q=02’12Ts不可逆過程：?s>0

可逆過程?s=0：

sp1p2水蒸氣的絕熱過程汽輪機、水泵q=02’12Ts不可逆過程64水蒸氣的絕熱過程汽輪機、水泵q=0hs不可逆過程

可逆過程：

sp1p221h1h2h2’2’不可逆過程功小

水蒸氣的絕熱過程汽輪機、水泵q=0hs不可逆過程可逆過653.水蒸氣的定溫過程3.水蒸氣的定溫過程663.水蒸氣的定溫過程pv實際設備中很少見TCTcT當遠離飽線時，接近于理想氣體3.水蒸氣的定溫過程pv實際設備中很少見TCTcT當遠離飽線673.水蒸氣的定溫過程12Tshs122’理想氣體

可逆過程：1-2’實際氣體1-23.水蒸氣的定溫過程12Tshs122’理想氣體可逆過程：684.水蒸氣的定容過程水和水蒸氣的性質(zhì)課件694.水蒸氣的定容過程實際設備中不常見12pv4.水蒸氣的定容過程實際設備中不常見12pv704.水蒸氣的定容過程1TshspT212vpv4.水蒸氣的定容過程1TshspT212vpv71第七章小結了解水蒸氣的性質(zhì)，了解兩種氣化方式的原理及差異。熟悉飽和壓力、飽和溫度、飽和蒸汽和飽和液體的概念。熟悉水蒸氣的P-V圖和T-S圖及圖上的一點、二線、三個區(qū)、五和態(tài)，掌握干度，氣化潛熱和濕蒸汽的概念。掌握水蒸氣圖表的用法。（三表一圖）*兩獨立參數(shù)確定狀態(tài)。再查出其余參數(shù)，能用飽和水和飽和蒸汽表計算濕蒸汽的參數(shù)。*水蒸氣的定壓過程要掌握作業(yè)p1387—2第七章小結72第七章水蒸氣剛剛脫離液態(tài)或距液態(tài)較近的氣體物質(zhì)，因其分子間作用力大不能看作理想氣體。如工程中常用的水蒸氣、氨氣、氟里昂等。水蒸氣是熱能工程中使用最早、應用廣泛的一種工質(zhì)。它具有良好的熱力性質(zhì)，并且廉價、易得、無污染。本章主要介紹水蒸氣的形成過程、狀態(tài)參數(shù)的確定、水蒸氣圖表結構和應用及相關計算。第七章水蒸氣剛剛脫離液態(tài)或距液態(tài)較73

基本知識點

水蒸氣的產(chǎn)生過程、水蒸氣狀態(tài)參數(shù)的確定、水蒸氣圖表的結構和應用、水蒸氣在熱力過程中功量和熱量的計算。

本章重點：

工業(yè)上水蒸氣的定壓生成過程，學會使用水蒸氣熱力學性質(zhì)的圖表，并能熟練的運用于各種熱力過程的計算。

基本知識點

水蒸氣的產(chǎn)生過程、水蒸氣狀態(tài)參數(shù)的74一般水蒸氣是實際氣體!水蒸氣在空氣中含量極小，可當作理想氣體一般情況下，為實際氣體，使用圖表18世紀，蒸氣機的發(fā)明，是唯一工質(zhì)直到內(nèi)燃機發(fā)明，才有燃氣工質(zhì)目前仍是火力發(fā)電、核電、供暖、化工的工質(zhì)優(yōu)點:便宜，易得，無毒，膨脹性能好，傳熱性能好一般水蒸氣是實際氣體!水蒸氣在空氣中含量極小，可當作理想氣體757-1純物質(zhì)的相變與相圖物質(zhì)有三種聚集狀態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)水的三態(tài)：冰、水、蒸汽自然界中大多數(shù)純物質(zhì)都以三種聚集態(tài)存在：固相、液相、氣相，如CO2、H2O等。物質(zhì)的存在狀態(tài)與它存在的環(huán)境有關，如水低溫時呈固態(tài)，高溫時呈氣態(tài)?，F(xiàn)以水為例分析純物質(zhì)的三態(tài)變化。7-1純物質(zhì)的相變與相圖物質(zhì)有三種聚集狀態(tài)：固態(tài)、76三相之間的變化：升華 （衛(wèi)生球） 溶解汽化

固態(tài)

液態(tài)

氣態(tài)凝固 液化凝化（霜）7-1純物質(zhì)的相變與相圖物質(zhì)有三種聚集狀態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)水的三態(tài)：冰、水、蒸汽三相之間的變化：7-1純物質(zhì)的相變與相圖物質(zhì)有三種77

在一定壓力下，對固態(tài)冰不斷加熱，冰將經(jīng)歷三個過程變?yōu)檫^熱水蒸氣。融解過程：冰融化為水，冰全部融化之前為冰水兩相，保持融點溫度不變。融點：在一定壓力下，固體開始融解時的溫度。汽化過程：水汽化為蒸氣，水全部汽化之前為水氣兩相，保持沸點溫度不變。沸點：在一定壓力下，液體開始汽化時的溫度。過熱過程:水全部變?yōu)闅夂笤倮^續(xù)加熱，蒸氣變?yōu)檫^熱蒸氣，溫度將升高，高于沸點溫度。 上述相變過程表示在P—t圖上，稱為相圖。P125圖7-1所示

78ab段冰的定壓加熱b為融點be段水的定壓加熱e為沸點el段氣的定壓加熱當壓力變化時，b,e點位置相應變化。將不同壓力下的融點及沸點連接起來，就得到融解線AB和汽化線AC。融解線AB顯示融點與壓力的關系，它劃分了固態(tài)與液態(tài)的區(qū)域。汽化線AC顯示了沸點與壓力的關系，劃分了氣態(tài)與液態(tài)的區(qū)域。升華線AD表示升華溫度與壓力的關系劃分了固態(tài)與液態(tài)的區(qū)域。這三線稱為相平衡曲線aab段冰的定壓加熱b為融點融解線AB顯示融點與79ab段冰的定壓加熱b為融點be段水的定壓加熱e為沸點el段氣的定壓加熱當壓力變化時，b,e點位置相應變化。將不同壓力下的融點及沸點連接起來，就得到融解線AB和汽化線AC。AC線上方端點C是臨界點.如t>tc,則無論壓力多大都不能使它變?yōu)橐后w。當壓力降低時，AB與AC兩線逐漸接近，并交于A點。A點是固、液、汽三態(tài)共存的狀態(tài)，稱為三相點。若在低于三相點的壓力之下對冰定壓加熱（m點），當t到一定的值td，冰將從固相直接變?yōu)闅庀啵畬⒉煌瑝毫ο聲r對應的升華溫度點d相連就得到升華曲線AD。aab段冰的定壓加熱b為融點AC線上方端點C是臨界80純物質(zhì)（水）的p-T相圖pT液相氣相固相三相點TP臨界點c流體升華線溶解線汽化線水的臨界點狀態(tài)：三相線與臨界點氣液兩相共存的pmax,Tmaxc臨界點三相點（固、氣、液）一個物質(zhì)有唯一的三相點，如水的：P—Ｔ圖中AB、AC、AD三線將圖分成三個單相區(qū)，線上兩相，A點三相。純物質(zhì)（水）的p-T相圖pT液相氣相固相三相點TP臨界點c81純物質(zhì)的p-T相圖（注意溶解線）ppTT液液氣氣固固水的p-T相圖

凝固時體積膨脹的物質(zhì)的p-t圖

一般物質(zhì)的p-T相圖凝固時體積縮小的物質(zhì)的p-t圖

三相點三相點臨界點臨界點流體流體升華線升華線溶解線溶解線汽化線汽化線純物質(zhì)的p-T相圖（注意溶解線）ppTT液液氣氣固固水的p82思考題沒有。t>tc=374.16℃有１.有沒有500oC的水？２.有沒有-3℃的蒸汽？思考題沒有。t>tc=374.16℃有１.83汽化與飽和沸騰：表面和液體內(nèi)部同時發(fā)生的汽化(只有在沸點時,氣體和液體均處在飽和狀態(tài)下）因為分子自由熱運動，液體表面總有一些較大動能的分子克服表面張力，脫離液面到自由空間去，所以任何溫度下汽化均可發(fā)生。蒸發(fā)速度與溫度、表面積、液面風速有關。在蒸發(fā)過程中，液面上方的蒸氣分子總有可能碰撞液面而返回液體，所以凝結過程也同樣進行。只是一般的蒸發(fā)都是在自由空間中進行的，液表有大量其它氣體，蒸氣的分子密度小，分壓力低，其凝結速度小于蒸發(fā)速度，總的效果是呈蒸發(fā)的過程。

1.汽化:由液態(tài)變成氣態(tài)的物理過程(不涉及化學變化)蒸發(fā)：汽液表面上的汽化(任何溫度)汽化汽化與飽和沸騰：表面和液體內(nèi)部同時發(fā)生的汽化(只有在沸點時,84若蒸發(fā)在封閉的容器中進行，隨著蒸發(fā)的進行，液面上方的蒸氣分子越來越多，其碰撞液面的機率也越來越多，使凝結速度加快。當蒸發(fā)速度等于凝結速度時，汽、液兩相達到動平衡，這時空間內(nèi)蒸氣分子濃度不再改變，這種兩相平衡狀態(tài)叫飽和狀態(tài)。這時相應的有飽和蒸氣、飽和液體、飽和溫度ts、飽和壓力Ps。飽和蒸氣+飽和水=濕蒸氣；不含飽和水的飽和蒸氣叫干飽和蒸氣。Ts與Ps有一一對應的關系：ts=f(Ps)若Ps變化時，平衡將被打破，然后經(jīng)一熱力過程達到新的平衡若蒸發(fā)在封閉的容器中進行，隨著蒸發(fā)的進行，液85飽和狀態(tài)：汽化與凝結的動態(tài)平衡飽和溫度Ts飽和壓力ps一一對應Tspsps=1.01325barTs=100℃青藏ps=0.6barTs=85.95℃高壓鍋ps=1.6barTs=113.32℃飽和狀態(tài)：汽化與凝結的動態(tài)平衡飽和溫度Ts飽和壓力ps一一對86若在一定壓力下，對液體加熱，當T達到該P對應的飽和溫度ts時，液體內(nèi)部產(chǎn)生大量氣泡（開鍋），這些氣泡不斷產(chǎn)生，擴大，上升到液面破裂，隨之大量蒸氣進入液面上方的空間，這就是沸騰，它是液體內(nèi)部發(fā)生的急劇汽化過程。

相應壓力所對應的飽和溫度，就是沸點。不同的壓力將有不同的沸點，ts和Ps一一對應。（高壓鍋的好處）。

若在一定壓力下，對液體加熱，當T達到該P對應的飽和溫度87沸騰現(xiàn)象不僅可用加熱方法實現(xiàn)，用減壓的方法也可以。若將高溫水減壓，使其壓力降低到對應熱水溫度的飽和壓力以下時也會達到沸騰狀態(tài)。（90℃水內(nèi)地不沸騰，高原上就是沸騰的）水和水蒸氣的性質(zhì)課件887-2.水蒸氣的定壓發(fā)生過程一.水蒸氣的定壓發(fā)生過程.(p127圖＼板書）1.水的定壓預熱階段.

(t0→ts水由不飽和水→飽和水)2.飽和水定壓汽化階段.(ts、PS均不變.）飽和水→（飽和水+飽和水蒸氣）濕飽和蒸汽→干飽和蒸汽干度：把1Kg濕蒸汽中所含蒸汽的質(zhì)量稱為濕蒸汽的干度,用x表示

汽化階段,容器內(nèi)的溫度ts恒定.吸收的熱量用于由水變?yōu)槠枰哪芰亢蛯ν庾雠蛎浌?定P下將1Kg飽和液體轉變成同溫度的干飽和蒸汽所需要的熱量叫汽化潛熱.用r表示.單位KJ/Kg

7-2.水蒸氣的定壓發(fā)生過程一.水蒸氣的定壓發(fā)生過程.(89對干度x的說明：定義干飽和蒸汽飽和水x=0

飽和水x=1

干飽和蒸汽0≤x≤1在過冷水和過熱蒸汽區(qū)域，x無意義3.干飽和蒸汽定壓過熱階段.干飽和蒸汽→過熱汽t>ts過熱度

?t=t-ts對干度x的說明：定義干飽和蒸汽飽和水x=0飽和水90水和水蒸氣的性質(zhì)課件91水蒸氣的定壓發(fā)生過程小結t<tst=tst=tst=tst>tsv<v’v=v’v=v’’v’<v<v’’v>v’’未飽和水飽和水飽和濕蒸汽飽和干蒸汽過熱蒸汽h<h’h=h’h=h’’h’<h<h’’h>h’’s<s’s=s’s=s’’s’<s<s’’s>s’’1水預熱2汽化3過熱’飽和’’干飽和S：飽和V未飽和水蒸氣的定壓發(fā)生過程小結t<tst=tst=ts92水蒸氣定壓發(fā)生過程說明(1)(2)(3)理想氣體汽化時，T＝Ts不變，但h增加汽化潛熱(4)未飽和水過冷度過冷水過熱蒸汽過熱度水蒸氣定壓發(fā)生過程說明(1)(2)(3)理想氣體汽化時，93s二、水蒸氣的p-v圖，T-s圖ｐ127一點，二線，三區(qū)，五態(tài)s二、水蒸氣的p-v圖，T-s圖ｐ127一點，二線，三區(qū)94p-v圖上的水蒸氣定壓加熱過程因為全過程壓力一定,所以在P-V圖上是一直線a1→b1處于未飽和水狀態(tài),水預熱過程.b1→d1濕飽和汽狀態(tài)是飽和水汽化過程.d1→e1過熱汽狀態(tài).a1b1c1d1各點的狀態(tài)分別是未飽和水,飽和水,濕飽和汽,干飽和汽,過熱汽

(5種）p-v圖上的水蒸氣定壓加熱過程因為全過程壓力一定,所以在P-95s在T-S圖中，1及３階段a１→b1,d1→e1都是吸熱dT>0dS>0.圖形為右上凹的對數(shù)曲線,而２階段汽化過程b1→d1,Ts不變.是一水平線.在不同的壓力下(t0不變)重復上述試驗,可得到一系列的定P下水蒸汽的發(fā)生過程.

將各個過程的相應狀態(tài)點連接起來,就得到兩條重要的曲線:飽和液線AC(下界線)a1b1b2b3...(左為液相,未飽和液區(qū),右為濕汽區(qū))飽和汽線BC(上界線)d1d2d3…(右為過熱蒸汽區(qū),左為濕汽區(qū))T-s圖上的水蒸氣定壓加熱過程s在T-S圖中，1及３階段a１→b1,d1→e1都是吸熱96s

T-s圖上的水蒸氣定壓加熱過程隨著壓力的升高，上、下界線相交于C點.C點被稱為臨界點,對應的狀態(tài)參數(shù)為臨界參數(shù)(Pctcvc)不同物質(zhì)的臨界參數(shù)不同。當t>tc時,水不可能呈液態(tài).這時不論壓力多大,也不能使汽液化,只能通過降溫的方法.(tc等溫線右側為汽區(qū))sT-s圖上的水蒸氣定壓加熱過程隨著壓力97水蒸氣的定壓發(fā)生過程在P-VT-S圖上所表示的特征,歸納為:一點:臨界點二線:飽和液線AC(下界線)飽和蒸汽線BC(上界線)交于C點三區(qū):未飽和液體區(qū),濕飽和蒸汽區(qū),過熱蒸汽區(qū)五種狀態(tài):對水加熱,水溫升高(比容增加),至到P所對應的飽和溫度ts.水開始沸騰.這時的水叫飽和水.水溫低于飽和水溫度的水稱為未飽和水,也叫過冷水。未飽和水,飽和水,濕蒸汽狀態(tài),干蒸汽狀態(tài),過熱蒸汽狀態(tài)水蒸氣的定壓發(fā)生過程在P-VT-S圖上所表示的特98對于濕飽和蒸汽.因為處于飽和狀態(tài),其P與T有一一對應關系,即P、T不是相互獨立的狀態(tài)參數(shù).所以要確定濕蒸汽的狀態(tài),還要知道其中飽和蒸汽或飽和水的含量(與理想氣體不同).濕蒸汽變?yōu)楦烧羝倪^程中ts,Ps都不變,但是蒸汽水的質(zhì)量都是變化的.要要確定濕蒸汽的狀態(tài)還需一個參數(shù)：干度X把1KG濕蒸汽中所含蒸汽的質(zhì)量稱為濕蒸汽的干度,用x表示.P123X=M氣/(M氣+M水)1≥X≥0對于未飽和水M氣=0x=0對于干蒸汽M水=0x=1對于濕飽和蒸汽.因為處于飽和狀態(tài),其P與T有一一對應關系,即99等壓線上飽和態(tài)參數(shù)ptsv’(bar)v’’s’s’’kJ/(kg.K)0.0061120.010.00100022206.1750.09.15621.099.630.00104341.69461.30277.36085.0151.850.00109280.374811.86046.821550.0263.920.00128580.039412.92095.9712221.29374.150.003260.003264.4294.429(bar)(℃)bdbd等壓線上飽和態(tài)參數(shù)ptsv’(bar)v’’s’s’’kJ/100一、水和水蒸氣狀態(tài)參數(shù)確定的原則1、未飽和水及過熱蒸汽確定任意兩個獨立參數(shù)，如：p、T2、飽和水和干飽和蒸汽確定p或T3、濕飽和蒸汽除p或T外，還需其它參數(shù)x（與兩相比例有關）§７-３水和水蒸氣狀態(tài)參數(shù)及其圖p129一、水和水蒸氣狀態(tài)參數(shù)確定的原則1、未飽和水及過熱蒸汽確定任1011.零點的規(guī)定但原則上不為0，對此時的水：

焓、內(nèi)能、熵零點的規(guī)定（A點）國際上統(tǒng)一規(guī)定(1963)以純水在三相點(純水的冰、水和汽)平衡共存狀態(tài)下的飽和水作為基準點，這時的飽和水的u和s都＝0（飽水—’飽氣—’’）1.零點的規(guī)定但1022．T=0.01℃，壓力為P的未飽和水（點a0）∵水的壓縮性小，可以認為水的比容ν與壓力P無關∴在t＝0.01℃時，不同P下水的比容可近似地認為相等νo＝0.001m3/kg∵t同ν同∴u也同u＝f(T,ν)｛uo＝uo’＝0s也可so＝so’＝0

當P不太時，h也可以認為相同ho＝uo

+Poνo≈0(ao點的s與A點的熵相同)T—S圖上兩點重合2．T=0.01℃，壓力為P的未飽和水（點a0）1033．溫度為Ts℃，壓力為P的飽和水液體熱ql：0.01℃的水在定壓P下加熱至Ts℃成為飽水所需熱量.ql在T—S圖上相當于預熱段a0—a’下的面積3．溫度為Ts℃，壓力為P的飽和水104

qL＝h’－h(huán)o≈h’－0≈h’吸熱＝焓增按水的平均比熱CPm

＝4.1868kJ/(kg?k)qL＝h’＝CPm(ts－0.01)≈4.1868ts

當P與T較高時，CP變化較大，ho≠0不能用上式計算ql和s’

當

當TS273.16qL＝h’－h(huán)o≈h’－0≈h’當P與T較高105汽化潛熱γ：定P下，將一定m的飽和全部變成飽氣所需的熱量。T—S圖a’—a’’下面積各參數(shù)關系：γ＝Ts(s’’－s’)＝h’’－h(huán)’h’’＝h’+γ

u’’＝h’’－Pν’’

S’’＝S’+γ/Ts

4．飽和力為P的干飽和蒸汽壓汽化潛熱γ：h’’＝h’+γu’’＝h’’－Pν’106（當p不太大，x不太小時）5．壓力為P的濕飽和蒸汽這時，P、Ts不是相互獨立的參數(shù)，僅已知P、Ts還不能確定濕蒸汽的狀態(tài)，須再有一個表示濕蒸汽成分的參數(shù)，才能使之確定，這個參數(shù)就是干度x。（當p不太大，x不太小時）5．壓力為P的濕飽和蒸汽1076．壓力為P的過熱蒸汽過熱熱量：過程階段加入的熱量T－S圖上a’’－a’下的面積要確定過熱蒸汽的狀態(tài)，還應知道其過熱度t-ts或蒸汽的溫度.6．壓力為P的過熱蒸汽108過熱蒸汽的焓：其中是過熱熱量，t為過熱蒸汽的溫度，cpm為過熱蒸汽由t到ts的平均比定壓熱容。過熱蒸汽的熱力學能：過熱蒸汽的熵：過熱蒸汽的焓：109

2.運用水蒸汽熱力性質(zhì)圖、表確定狀態(tài)參數(shù)由于水蒸氣的狀態(tài)較復雜，不便直接利用狀態(tài)方程進行狀態(tài)參數(shù)分析和計算，工程上主要依靠由熱力性質(zhì)公式制得水蒸汽圖、表進行狀態(tài)參數(shù)確定和過程分析計算。水蒸汽狀態(tài)參數(shù)確定有兩種方法：1）運用水蒸汽熱力性質(zhì)表a)飽和水和飽和蒸汽表p267b)未飽和水和過熱蒸汽表p26９2）水蒸汽焓—熵圖，（h—s圖）p2872.運用水蒸汽熱力性質(zhì)圖、表確定狀態(tài)參數(shù)110二、水和水蒸氣表

據(jù)狀態(tài)特點，針對５種狀態(tài)有兩類水蒸氣表兩類2、未飽和水和過熱蒸汽表1、飽和水和飽和蒸汽表1、按溫度排列的飽和水與飽和水蒸氣表附表12、按壓力排列的飽和水與飽和水蒸氣表附表23、按壓力和溫度排列的未飽和水與過熱蒸汽表。附表3。三種：P267二、水和水蒸氣表

據(jù)狀態(tài)特點，針對５種狀態(tài)有兩類水蒸氣表兩類111飽和水和飽和水蒸氣表１（按溫度排列）飽和水和飽和水蒸氣表２（按壓力排列）飽和水和飽和水蒸氣表１（按溫度排列）飽和水和飽和水蒸氣表２（112飽和參數(shù)未飽和水和過熱蒸汽表３（注意下劃線上未飽水下過熱氣）飽和參數(shù)未飽和水和過熱蒸汽表３（注意下劃線上未飽水下113據(jù)已知的T飽水、氣可從附表1（p267）中查出相應的狀態(tài)參數(shù)：PS、ν’、ν’’、h’’、h’、γ、S’、S’’據(jù)已知的飽水、飽水氣T可從表2中查出相應的狀態(tài)參數(shù)：tS、ν、h、γ、S據(jù)已知T、P從表－3中可查出相應的ν、h、S未飽水/過熱氣。濕區(qū)無表可查只能用關系式計算據(jù)已知的T飽水、氣可從附表1（p267）中查出相應的狀態(tài)參數(shù)114濕飽和蒸汽區(qū)狀態(tài)參數(shù)的確定如果有1kg濕蒸氣，干度為x,即有xkg飽和蒸汽，(1-x)kg飽和水。已知p或T(h’,v’,s’,h’’,v’’,s’’)+干度xh,v,s汽x與水(1-x)參數(shù)與分額的乘積之和濕飽和蒸汽區(qū)狀態(tài)參數(shù)的確定如果有1kg濕蒸氣115例題：若水的溫度t＝120℃壓力分別為0.1MPa、0.5MPa、1MPa時，試確定所對應的狀態(tài)及其焓值☆解:表－3：P1＝0.1MPa時120＞tS1＝99.63℃h＝2716.8kJ/kg過熱汽狀態(tài)P2＝0.5MPa時120＜tS1＝151.85℃h＝503.9kJ/kg未飽和狀態(tài)P3＝1MPa時120＜tS1＝179.88℃h＝504.3kJ/kg未飽和狀態(tài)例題：若水的溫度t＝120℃壓力分別為0.1MPa、0.5116P133例7-1蒸汽的狀態(tài)參數(shù)如下，試定其是什么樣的蒸汽？(1)P＝0.8MPaν＝0.22m3/kg(2)P＝0.6MPat＝190℃(3)P＝1MPat＝179.88℃解：查表2(定P)1.P＝0.8MPa時，ν’’＝0.2403m3/kg＞ν沒全變?yōu)闅?，是濕蒸汽狀態(tài)2.P＝0.6MPa時相應的tS＝158.84℃t＞tS∴為過熱蒸汽3.P＝1MPa時tS＝179.88℃t＝tS是飽和狀態(tài)∵P、tS不相互獨立，不能完全確立飽和狀態(tài)∴不能確定是干飽和汽、濕飽和汽、還是飽和水水和水蒸氣的性質(zhì)課件117水和水蒸氣的性質(zhì)課件118三、水蒸氣的焓--熵(h-s)圖由于水蒸氣表所給出的數(shù)據(jù)是不連續(xù)的，有時需用內(nèi)插法求值，同時在分析過程中還可能發(fā)生跨越兩相的變化過程，這樣使用水蒸氣表也有不便，不直觀。為更方便計算常利用水蒸氣表中所列數(shù)據(jù)制成狀態(tài)參數(shù)坐標圖。用起來就更加簡便。根據(jù)水蒸氣各參數(shù)間的關系及實驗數(shù)據(jù)制成圖線，稱為水蒸氣線圖。水蒸氣線圖有很多種，這里介紹焓熵（h-s）圖三、水蒸氣的焓--熵(h-s)圖119P132頁是h－s圖的結構示意圖圖上有上界線(飽和液體線x＝0)下界線(飽和蒸汽線x＝1)臨界點C中有定h線、定s線、定P、定T、及定v線，在濕區(qū)還有干度線xP132頁是h－s圖的結構示意圖120由于工程上所用蒸汽多為干度較大的濕蒸汽，飽和蒸汽或過熱蒸汽。∴實用的h－s圖在x＞0.6的右上部分。x較低的濕氣和水(濕區(qū)和過熱區(qū))仍用查表的方法算。h－s圖是據(jù)水蒸氣表上的數(shù)據(jù)繪制的，它和其他狀態(tài)參數(shù)坐標圖一樣，圖上的一點表示一個確定的平衡態(tài)。從通過該點的各定值線，可查得相應的各狀態(tài)參數(shù)值，就可以對該過程進行熱工計算。由于工程上所用蒸汽多為干度較大的濕蒸汽，飽和蒸汽或過熱蒸汽。121焓熵圖hsCpx=1x=0pC1、零點：h=0，s=0；2、飽和汽線（上界線x=1）；飽和液線（下界線x=0）

C點為分界點，不在極值點上0焓熵圖hsCpx=1x=0pC1、零點：h=0，s=0；122hsCpx=1x=0pC03、等壓線群：p兩相區(qū)

pT飽=Const斜直線

單相區(qū)sT向上翹的發(fā)散的形線兩相區(qū)既定溫又定壓

T飽=ConsthsCpx=1x=0pC03、等壓線群：p兩相區(qū)pT飽=C123hsCx=1x=0pvTx氣相區(qū)：離飽和態(tài)越遠，越接近于理想氣體趨于水平兩相區(qū)：T、p一一對應，T線即p線4、定溫線ThsCx=1x=0pvTx氣相區(qū)：離飽和態(tài)越遠，越接近于理想124hsCx=