气体和蒸汽性质(3-4-7).ppt

3-4 水蒸气的饱和状态和相图 水蒸气是实际气体的代表 一、汽化与凝结 汽化: 物质由液态转变为气态的过程。 二、饱和状态(Saturated state) 饱和状态 饱和温度和饱和压力 处于饱和状态的气、液温度相同，称为饱和温度ts，蒸汽的压力称为饱和压力ps 三相点　固、液、气三相共存的状态 1) 当压力低于ptp时，液相不可能存在，而只可能是气　　 相或固相。 ptp称为三相点压力，对应的饱和温度ttp称为三相点温度。 2) 三相点温度和压力是最低的饱和温度和饱和压力。 3) 各种物质在三相点的温度与压力分别为定值，但比体积则随固、液、气三相的混合比例不同而异。 　　水的三相点温度和压力值： 水的热力学面 饱和线、三相线和临界点 水的定压加热汽化过程 　　工业上所用的水蒸气都是在定压加热设备中产生的。一般经过三个阶段： 水蒸气定压发生过程图及其原理 预热阶段 汽化阶段 过热阶段 相变图 分析： p-v图中可以看出：影响 v 的主要是 P 和 T： 对液态而言，T对v的影响比P的影响大，因而当P增加时，对应的饱和温度增加，则饱和液体的比体积增大； 对汽态而言，正好相反，因而，随着P的增加，饱和蒸汽的比体积减小； 饱和液体线与饱和蒸汽线必相交于一点C(临界点) 临界点： 当ttcr时，无论压力如何增加都不可能液化 水的临界参数： 　水及水蒸气的参数计算中不必求其绝对值，仅求其增量或减少量，故可规定一任意起点。国际水蒸气会议规定，水的三相点即273.16K的液相水作为基准点，规定其热力学能及熵为0，即对于t0=ttp=0.01°C、p0=ptp=611.659 Pa的饱和水有： 忽略水的压缩性，即比体积v不变，又温度不变，则: uo=u0’=0, w=0 q=0 熵也不变， so=so’=0, h0= uo+p0 v0=0 （压力不高时） 三、温度为t、压力为p的饱和水 四、压力为p的干饱和蒸汽 超过ts之值称为过热度，即t – ts。 过热热量qsup为 因过热蒸汽的cp是p、t的复杂函数，故上式不宜用于工程计算。 3-7 水蒸气表和图 水与水蒸气的状态参数p、v、t、h、s均可从水蒸气图表中查到，图表中没有的参数，可根据参数间的一般关系计算得到，如u按u=h-pv计算。 一、水蒸气表 情况一： 已知（p,t） 　查饱和表得已知压力（或温度）下的饱和温度ts(p)（或饱和压力ps(t) ）： 情况二：已知p（或t）及某一比参数y（v或s或h）　查饱和表得已知压力（或温度）下的y’、y”： 三、蒸气的h-s图 (1)焓熵图的画法 焓 熵 图 (2)焓熵图的画法 焓 熵 图 饱和水及干饱和蒸汽表（表3－6） 未饱和水及过热蒸汽表（表3－7） 　查表的目的 　蒸气表 判断工质所处的状态 查相应的表或进行相应的计算 1.饱和水和干饱和蒸汽表（表3－6） 2.未饱和水和过热蒸汽表（表3－7） 8.5466 2725.1 18.124 8.8674 2725.5 36.269 9.6109 2725.9 181.426 120 8.4471 2686.9 17. 196 8.7682 2687.5 34.418 9.5120 2688.0 172.192 100 8.3422 2648.9 16.268 8.6639 2649.7 32.566 9.4080 2650.3 162.956 80 8.2313 2610.8 15.336 8.5537 2611.8 30.712 9.2984 2612.7 153.717 60 8.1732 2591.8 14.869 8.4961 2592.9 29.783 9.2412 2593.9 149.096 50 0.5723 167.51 0.001009 8.4366 2574.0 28.854 9.1823 2575.2 144.475 40 0.2963 83.87 0.0010018 0.2963 83.87 0.0010018 9.0588 2537.7 135.226 20 0.1510 42.01 0.0010003 0.1510 42.01 8.9938 2519.0 130.598 10 -0.0002 -0.04 0.0010002 -0.0002 -0.05 0.0010002 0.0010003 -0.0002 -0.05 0.0010002 0 kJ/(kg·K) kJ/kg m3/kg kJ/(kg·K) kJ/kg m3/kg kJ/(kg·K) kJ/kg m3/kg ℃ s h v s h v s h v t ts=45.79