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第七章水蒸气性质和蒸汽动力循环
思考题
1.理想气体的热力学能只是温度的函数，而实际气体的热力学能则和温度及
压力都有关。试根据水蒸气图表中的数据，举例计算过热水蒸气的热力学能以验证
上述结论。
［答］:以500C的过热水蒸汽为例，当压力分别为1bar、30bar、100bar及
,,
300bar时从表中可查得它们的焓值及比容然后可根据uhpv计算它们的热力学
能，计算结果列于表中：
0
t[C]P[bar]v[m/kg]h[kJ/kg]U[(kJ/kg)]
3
13.5653487.93131.4
300.11613456.43108.4
500
1000.032773374.13046.4
3000.0086793083.92823.5
由表中所列热力学能值可见：虽然温度相同，但由于是实际气体比容不同，热
力学能值也不同。
2.根据式（3-31）斗可知：在定压过程中dh=CdT。这对任何物质都适
c
p
p
p
用，只要过程是定压的。如果将此式应用于水的定压汽化过程，则得dh=
,,
CdT=0（因为水定压汽化时温度不变dT=0）。然而众所周知水在汽化时焓是增加
p
的（dh0）。问题到底出在哪里？
,
［答］:的确,dh=CdT可用于任何物质只要过程是定压过程。水在汽化
p
，，，（），
时压力不变温度也不变但依然吸收热量汽化潜热吸热而不改变温度其
比热应为无穷大,即此处的C亦即为C,而C。此时dh二不定值,因此这时的焓差或
pTT
（）
热量潜热不同经过比热和温差的乘积来计算。
3.物质的临界状态究竟是怎样一种状态？
[答]:在较低压力下,饱和液体和饱和蒸汽虽具有相同的温度和压力,但它们
的密度却有很大的差别,因此在重力场中有明显的界面（液面）将气液两相分
开,随着压力升高,两饱和相的密度相互接近,而在逼近临界压力
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