水和水蒸汽的状态方程式
工程热力学基础——第七章蒸汽动力循环
第四节 回热循环
一、回热循环的装置系统图和T-S 图 分析朗肯循环，导致平均吸热温度不高的原 因是水的预热过程温度较低，故设法使吸热过程 的预热热量降低，提出了回热循环。 回热是指从汽轮机的适当部位抽出尚未完全 膨胀的压力、温度相对较高的少量蒸汽，去回热 加热器中加热低温冷凝水。这部分抽汽未经凝汽 器，因而没有向冷源放热，但是加热了冷凝水， 达到了回热的目的，这种循环称为抽汽回热循环。
b
5
a
6
（4）
A
图8 再热循环的T-S图
二、再热循环工作原理
从图可以看出，再热部分实际上相当于在原来 的郎肯循环1A3561的基础上增加了一个附加的循环 ab2Aa。一般而言，采用再热循环可以提高3%左右的 热效率。
三、再热循环经济性指标的计算
1、热效率
t
w0 q1
(h1 ha ) (hb h2 )
第七章 蒸汽动力循环
本章重点
水蒸气朗肯循环、回热循环、再热循 环、热电循环的组成、热效率计算及提高 热效率的方法和途径
第一节 朗肯循环
一、水蒸汽的卡诺循环
1、水蒸汽的卡诺循环的组成，如图1 2、水蒸汽的卡诺循环在蒸汽动力装置中不被应用
原因：
T
（1）、T1不高（最高
不超 374 0 C ），T2不低
(h1
h2
)
(hb
h a
)
2、汽耗率
d 3600
3600
w0 (h1 ha ) (hb h2 )
四、再热循环分析
1、采用再热循环后，可明显提高汽轮机排 汽干度，增强了汽轮机工作的安全性； 2、正确选择再热循环，不仅可提高汽轮机 排汽干度，还可明显提高循环热效率； 3、采用再热循环后，可降低汽耗率； 4、因要增设再热管道、阀门等设备，采用 再热循环要增加电厂的投资，故我国规定 单机容量在125MW及以上的机组才采用此循 环。 [例7-2] 注意，再热后，各经济指标的变化
热力学水的蒸发过程
工程上用的气态工质可以分为两类，即气体和蒸气，两者之间并无严格的界限。
蒸气泛指刚刚脱离液态或比较接近液态的气态物质，在被冷却或被压缩时，很容易变回液态。
一般地说，蒸气分子间的距离较小，分子间的作用力及分子本身的体积不能忽略，因此，蒸气一般不能作为理想气体处理。
工程上常用的蒸气有水蒸气、氨蒸气、氟利昂蒸气等。
由于水蒸气来源丰富，耗资少，无毒无味，比热容大，传热好，有良好的膨胀和载热性能，是热工技术上应用最广泛的一种工质。
各种物质的蒸气虽然各有特点，但其热力性质及物态变化规律都有许多类似之处。
这里仅以水蒸气（简称蒸汽）为例，对它的产生、状态的确定及其基本热力过程进行分析。
1. 蒸气是由液体汽化而产生的。
液体汽化有两种形式：蒸发和沸腾。
蒸发是在液体表面进行的汽化现象。
由于液体分子处于无规则的热运动状态，每个分子的动能大小不等，在液体表面总会有一些动能大的分子克服邻近分子的引力而逸出液面，形成蒸气，这就是蒸发。
蒸发可以在任何温度下进行，但温度愈高，能量较大的分子愈多，蒸发愈强烈。
与蒸发不同，在给定的压力下，沸腾是在某一特定温度下发生、在液体内部和表面同时进行并且伴随着大量汽泡产生的剧烈的汽化现象。
实验证明，液体沸腾时，尽管对其继续加热，但液体的温度保持不变。
无论蒸发还是沸腾，如果液面上方是和大气相连的自由空间，那么一般情况下汽化过程可以一直进行到液体全部变为蒸气为止。
当液体在有限的密闭空间内汽化时，则不仅有分子逸出液体表面而进入蒸气空间，而且也会有分子从蒸气空间落到液体表面，回到液体中。
开始时，单位时间从液面逸出的分子多于返回液面的分子，蒸气空间中的分子数不断增加。
但当蒸气空间中蒸气的密度达到一定程度时，在同一时间内逸出液面的分子就会与回到液面的分子数目相等，气、液两相达到了动态平衡，这种状态称为饱和状态。
饱和状态下的液体和蒸气分别称为饱和液体和饱和蒸气。
饱和蒸气的压力和温度分别称为饱和压力（用p s表示）和饱和温度（用t s表示），二者一一对应，且饱和压力愈高，饱和温度也愈高，例如：对于水蒸气，当p s=0.10325MPa 时，t s=100℃；当p s=1MPa 时，t s=179.916℃。
工程热力学 第三章 气体和蒸汽的性质.
3-1 理想气体的概念 3-2 理想气体的比热容 3-3 理想气体的热力学能、焓和熵 3-4 水蒸汽的饱和状态和相图 3-5 水的汽化过程和临界点 3-6 水和水蒸汽的状态参数 3-7 水蒸汽表和图
3-1 理想气体的概念
1、理想气体模型(perfect gas, ideal gas) ■理想气体的两点假设
dT
p
dh vdp dT
p
h T
p
cV
q
dT
V
du
pdv dT
V
u T
V
☆注意：上式适用于任何工质，表明 c p、cV为状态参数
●理想气体
热力学能只包括内动能，只与温度有关，u f (T )
cp,423K 1.01622kJ /(kg K) cp,623K 1.05652kJ /(kg K)
623K
cp 423K (1.01622 1.05652) / 2 1.0364kJ /(kg K)
623K
qp cp 423K (T2 T1) 1.0364 (623 423) 207.27kJ / kg
5、不同形式的理想气体状态方程式
1kg的气体： pv RgT mkg的气体： pV mRgT 1mol的气体：pVm RT nmol的气体：pV nRT 流量形式： pqV qm RgT qn RT
例3-2：某台压缩机每小时输出 3200m3、表压力 pe 0.22MPa 温度t 156℃的压缩空气。设当地大气压pb 765mmHg ，求 压缩空气的质量流量qm及标准状态下的体积流量qV 0 。
IFC97水和蒸汽性质计算公式介绍
水和水蒸气热力性质计算公式1.1 工业用1967年IFC 公式 1.1.1 1967年IFC 公式的特点(1)将整个水和水蒸气的研究区域分为6个子区域（图 0-1），整个区域的覆盖范围为压力从0Pa （理想气体极限）到100Mpa ，温度从0.01℃到800℃，水或蒸汽根据状态参数值的不同位于某一区域内，或是在区域之间的边界上。
图 0-1水蒸气子区域划分(2)所有子区域的特性参数都用数学解析式表示，便于进行数值计算，尤其适合于微型计算机的应用。
(3)采用无因次的折合比亥姆霍兹自由能(比亥姆霍兹函数)ψ及折合比吉布斯自由能(比吉布斯函数)ζ作为正则函数，前者以折合温度Θ、折合比体积χ作为自变量；后者则以折合温度Θ、折合压力β作为自变量。
根据正则函数，可由均匀物质的热力学微分方程式求导得出工质的特性参数表达式—导出函数，将已知的折合自变量代入这些表达式，就可以将工质的特性参数算出来。
所以正则函数是公式的定义性表达式，而导出函数则是为了实际应用而建立的，是正则函数的补充。
(4)所有热力学物理量均可无因次的折合量表示，只在输入或输出计算机时需考虑物理量的单位及数值，中间无需考虑，这对于简化运算是很有好处的。
(5)热力性质表采用国际单位制，已普遍为各国公认和接受。
无因次的折合量如下：折合压力 1c p p =β 折合温度 1/c T T =Θ 折合比体积 1/c v v =χ 折合比焓 )/(11c c v p h =ε 折合比熵 )//(111c c c T v p s =σ 折合比吉布斯自由能 σεζΘ-==)/(11c c v p g 折合比亥姆霍兹自由能 βχζψ-==)/(11c c v p f 折合气体常数 )/(11111c c c v p T R I =折合饱和压力 1/)(c s k p p =Θβ，)(T p p s s = 折合饱和温度 1/)(c s k T T =Θβ，)(p T T s s = 折合三相点温度 1/c t t T T =Θ折合三相点压力 1/)(c t t k t p p =Θ=ββ以上各式中 p 、T 、v 、h 、s —压力、热力学温度、比体积、比焓及比熵；g f —比吉布斯自由能(比吉布斯函数)、比亥姆霍兹自由能(比亥姆霍兹函数)；1c p 、1c T 、1c v 、1R 、s p 、s T 、t T 、t p —临界压力、临界温度、临界比体积、气体常数、饱和压力、饱和温度、三相点温度和三相点压力。
热工基础--水蒸气图表及热力过程
如图所示，实际绝热膨胀过程按1-2′进行，且不可逆程度越 大，过程线1-2′越向右偏斜。
不可逆绝热过程的技术功wt ′ =h1-h2′ ，由于不可逆因素造 成的做功损失wt ′ =h2′ - h2。
①、已知p或t和干度x，由于干度x仅对湿蒸汽有意义，因
此处于湿蒸汽状态。
②、已知（p,t），查饱和水与饱和蒸汽表，得已知压力
下的对应饱和温度ts，其中
t ＜ ts ,未饱和状态。 t = ts ，饱和状态，需用干度再确定状态。 t ＞ ts ， 过热蒸汽状态。
3)、水蒸气状态的确定
①、已知p(或t)和某一参数如v、h、s,查饱和水与饱和蒸
2）几点说明 ①：u=h-pv(工程使用较少，未列)； ②：对于湿蒸汽的状态参数，要根据干度以及该压力下
的饱和水与干蒸汽计算，如hx = (1-x)h '+xh ''. ③:表中没有列出的中间温度和中间压力，要用内插法。
3)、水蒸气状态的确定
根据已知参数由水蒸气表确定其他未知参数时，必须先判
断工质的状态，再根据所处状态查对应的表，具体方法如下：
第四节水蒸气的热力过程
研究水蒸气的热力过程的目的与分析理想气体热力过程一 样，即为:①确定过程的初态与终态的参数； ②计算过程中的 能量。但由于水蒸气是实际气体，其参数的确定要使用 水蒸气 热力性质表和焓熵图。
分析水蒸气热力过程的一般步骤为： 1）用水蒸气图表，由初态的已知参数确定其他参数； 2）根据过程性质，如定压、定熵等，加上终态的已知参 数确定终态及终态的其他参数。 3）将过程及状态表示在p-v、T-s、h-s图上。 4）根据已求得的初、终态参数，应用热力学基本定律计 算热量和功量。
第十章水蒸气及蒸汽动力循环
sx (1 x)s xs s x(s s) vx (1 x)v xv v x(v v)
即，如已知湿饱和蒸汽干度x，即可利用饱和水及干饱和蒸汽的状 态参数，求得湿饱和蒸汽的相应状态参数的数值。
三、降低乏汽压力对热效率的影响
设初温T1＝const，初压p1＝const 降 低 乏 汽 的 压 力 p2 → 与 乏 汽 压 力 相 应 的饱和温度也随着降低，放热过程2'-3'要比 原过程2-3有较低的放热温度，即T2‘＜T2。 虽 然 这 时 加 热 过 程 的 起 点 T0 也 降 低 为 T0’， 但它对整个加热过程的平均加热温度影响 很小。 因而，由等效卡诺循环的热效率公式 可 知 ， 降 低 乏 汽 的 压 力 p2， 可 以 提 高 朗 肯 循环的热效率。 乏汽的凝结温度主要取决于自然环境 中冷却介质的温度。当乏汽的凝结温度降 低到28℃时，乏汽的压力相应地降低为 0.0039MPa左右。
朗肯循环热效率分析
循环工质吸热 q1＝h1－h0
工质放热
q2 h2 h3
汽轮机所作轴功 水泵耗功
(ws,T)1-2＝h1－h2
(ws,p )30 h0 h3
循环净功 w0 (ws,T )12 (ws,p )30 (h1 h2 ) (h0 h3 )
朗肯循环热效率
p↑→ts↑，q'↑
定压预热过程的能量转换关系为
q h h0.01 (u u0.01) p(v v0.01)
因v’≈v0.01，所以
q h h0.01 (u u0.01)
热工计算仅需计算Δh及Δu，故可任取某个状态作为计算的零 点。国际水蒸气性质会议规定，水的三相点状态下u＝0。
水蒸气
w12 p1 (v2 v1 )
p1 2 t2
x=1
1
x1
s
三、定温过程 T1=T2,于是可得： q12 T1 (s2 s1 )
w12 q12 u1,2 T1 (s2 s1 ) [(h2 h1 ) ( p2v2 p1v1 )]
四、定熵过程 s1=s2,于是可得： q12 0
容器中装有1kg水 p 1atm ta 0C va 0.001 m3 kg
0℃
t=ts
t>ts
t=ts
t=ts
ts 100 C
va 0.001
v 0.001043
a
b
p
a bc d e
v'vx v"
c
T
a
v 1.6949
d
v v ''
e
e bc d
v
s
p
五个状态 T
主题2:水蒸气h-s图
定温线—饱和区内与定压线重 合；在过热区与定压线自上界 线处分开后逐渐趋于平坦。即 p↓→蒸汽性质趋近理想气体。
定容线—走向与定压线相同， 但比定压线稍陡(图中虚线)。
定干度线—一组干度等于常数的曲线。 x<0.5的区域图线过密，工程中也不经常使用这部
分数据，所以通常所用的h-s图线中不包括这一区域。
e
a bc d e
Ts b c d
a
v
va v' vx v" v
s0 s' sx s" s
s
未饱和水（过冷水）：a～b，t<ts 过冷度t=ts-t。p、T
是独立的状态参数。
饱和水：b， t =ts ，p、T 不是独立的状态参数。
10水蒸汽的h-s图与基本热力过程
近年来以烩为纵坐标、蝴为横坐标的蝴烩图逐渐获得广泛应用。需要指出的是，绘制蝴烩图时环境压力po和环境温度勿是取定的，当实际环境状态不同时需要修正。
基本原理和从其推得的一般关系式仍可利用，如
其中最后三式仅适用于可逆过程。
利用图表分析计算水蒸气的状态变化过程，步骤如下:
(1)根据初态的两个已知参数，通常为(p, t )或(p, x) , ( t, x)从表或图中查得其他参数。
(2)根据过程特征及一个终态参数确定终态，再从表或图上查得其他参数。
(3)根据已求得的初、终态参数计算。方法如下:
由于计算技术的发展，为适应计算机的使用，在第六届国际水和水蒸气会议上成立了国际公式化委员会(简称IFC)，该委员会先后发表了“工业用1967年IFC公式”和“科学用1968年IFC公式”。现在各国使用的水和水蒸气图表就是根据这些公式计算而编制的。工程上目前还广泛使用图表，因此本节介绍图表的构成及使用。
讲稿
课目
水蒸气的h－s图与基本热力过程
讲次
10
讲 稿 正 文
批注
水蒸气的表和图
一、水蒸气表
水蒸气的参数均系用实验和分析方法求得，一般列成数据表以供工程计算用。由于各国在进行实验建立水蒸气状态方程式时所采用的理论与方法不同，测试技术有差异，其结果也不免有异。为此，通过国际会议的研究和协商制定了水蒸气热力性质的国际骨架表。1963年召开的第六届国际水和水蒸气性质会议规定水的三相点的液相水的热力学能和嫡值为零，并且以此为起点编制的骨架表的参数已达100 MPa和800℃。1985年第十届国际水蒸气性质大会公布了新的骨架表，规定了新的更严格的允差。此项研究还在继续进行，参数范围还在不断扩大。
工程热力学第三章气体和蒸气的性质
•
capacity per unit of mass)
•质量定容热容（比定容热容）
•及
•(constant volume specific heat
• capacity per unit of mass)
•二、理想气体比定压热容，比定容热容和迈耶公式
•1.比热容一般表达式
•代入式（A）得
•2. cV
h’=191.76, h”=2583.7
s’=0. 649 0, s”=8.1481
t
v
h
s
v
h
s
v
h
s
℃ m3/kg kJ/kg kJ/(kg· m3/kg kJ/kg kJ/(kg· m3/kg kJ/kg kJ/(kg·
K)
K)
K)
0 0.0010002 -0.05 -0.0002 0.0010002 -0.05 -0.0002 0.0010002 -0.04 -0.0002 10 130.598 2519.0 8.9938 0.0010003 42.01 0.1510 0.0010003 42.01 0.1510
•本例说明：低温高压时，应用理想气体假设有较大误差。
•例A411133
•讨论理想气体状态方程式
•3–2 理想气体的比热容
•一、比热容(specific heat)定义和分类 •c与过程有关
•定义： •分类：
•c是温度的函数
•按物 量
•质量热容（比热容）c J/(kg·K)
•(specific heat capacity per unit of mass)
• 干饱和蒸汽(dry-saturated vapor; dry vapor )
热工基础--水蒸气图表及热力过程
20
，饱和状态，需用干度再确定状态。 ， 过热蒸汽状态。
t ＞ ts
8
三、水蒸气的焓熵图
1）：h-s图的结构
h-s图是以焓h为纵坐标，以熵s为横坐标构成的，其分部的
区域多为湿蒸汽和过热蒸汽区：
水蒸气的焓熵图
9
2） h-s图的使用 ①、使用之前，应熟悉每一线群表示的参数单位，清楚 参数单位的分度大小。 ②、根据两个独立的状态参数，在 h-s 图上找交点。该交 点就是需要确定的状态点，然后读出过该点的相关参数值。
，饱和状态，需用干度再确定状态。 ， 过热蒸汽状态。
t ＞ ts
6
3)、水蒸气状态的确定
①、已知 p( 或 t) 和某一参数如 v 、 h 、 s, 查饱和水与饱和蒸
汽表，得已知p(或t)下的v‘和v '' 。 v ＜v ',未饱和状态。
v =v ', 饱和状态，需用干度再确定状态。 v ' ＜ v ＜v '', 工质处于湿蒸汽状态. v =v '' ， 干饱和蒸汽状态。 v ＞ v '' ， 过热蒸汽状态。
定压过程计算的是工质与外界交换的热量。 1）确定初、终状态参数 根据已知初状态的两个独立状态参数，查水蒸气图和表， 确定其初状态以及未知的其他参数；由过程特点 p=常数和终态 点的一个状态参数，确定终状态点及终状态参数。 2) 水蒸气定压过程的参数坐标图 水蒸气定压过程在 p-v 、 T-s 、 h-s 图上的表示如下图所示。
实际上，水蒸气在汽轮机中的工程过程中，因存在摩擦等不
可逆因素，熵流虽为零，但熵产始终大于零，因此不是定熵过程， 而是熵增的过程。
19
如图所示，实际绝热膨胀过程按 1-2′ 进行，且不可逆程度越 大，过程线1-2′越向右偏斜。 不可逆绝热过程的技术功wt ′ =h1-h2′ 成的做功损失wt ′ =h2′ - h2。 ，由于不可逆因素造
蒸腾作用的反应方程式
蒸腾作用的反应方程式
蒸腾作用又称汽化，它是物理变化过程的一种，其方程式可表示为固体物质直接变成气体，也就是固体到气体的相变。
这一物理反应也是常见的储水方式之一，为人类提供充沛水源的贡献是巨大的。
通常的蒸腾方程式可表示为：H2O（s）->H2O（aq）->H2O（g），其中s,aq,g 分别代表固态、液态和气态。
流程上，固态水被加热并且形成气态，气态水从固态水表面移出，并从气态水中挥发，这就是汽化反应的基本流程。
在国内，水储藏和利用是一个棘手的问题，随着节水理念的逐渐深入人们的大脑，利用蒸腾技术发挥水资源的最大作用，促进应对水资源稀缺的思路，也日趋成为常规的应对思路，当前的干旱成就的山东乳山、江苏歙县、安徽池州等地也可以作为众多形式的蒸发储水技术的推动地区。
随着科技发展，蒸腾作用的研究也越来越多，例如激光蒸发水蒸汽，通过将激光加热嵌入水层，将水子分解成最细小的气泡，受局部加热而汽化，它将把节水蒸汽释放到空气中，用于冷却和湿化等。
未来，蒸腾作用将有着更多的应用，也更加有效的去应对水资源稀缺的问题，加之在更多的行业中的应用，它将为人类的生活带来更多便利。
液态水变成气态水的热化学方程式
液态水变成气态水的热化学方程式液态水变成气态水，这个过程在我们的日常生活中其实是非常常见的，不论是煮水、洗澡还是炎热的夏天。
今天我们就来聊聊这背后的热化学方程式，用简单易懂的语言带你一探究竟。
1. 什么是热化学方程式？在深入具体的方程式之前，咱们先来搞清楚什么是热化学方程式。
简单来说，热化学方程式就是用化学方程式来描述一个化学反应中热量的变化。
它就像是化学反应的“温度日志”，告诉我们反应过程中吸热还是放热，热量的多少。
1.1 液态水变成气态水液态水变成气态水，这个过程我们叫做“蒸发”。
想象一下你早晨煮的那壶水，一旦水烧开，就会变成蒸汽，飘向空气中。
这就是液态水变成气态水的一个简单例子。
1.2 这个过程需要热量水从液态变成气态需要吸收热量，这个热量我们称为“汽化热”或者“蒸发热”。
因为水分子要从液态变成气态，必须打破液体中的分子间的吸引力，而这些分子间的吸引力可不容小觑哦。
2. 液态水变成气态水的热化学方程式好啦，现在我们来看看这个过程的热化学方程式。
公式长这样：[ H_2O (l) rightarrow H_2O (g) ]。
这个公式的意思就是：液态水（( H_2O (l) )）变成气态水（( H_2O (g) )）。
接下来，我们还要加上热量的部分。
在实际写法中，我们通常会把吸热的量用“ΔH”来表示。
这个ΔH就代表了“变化的热量”，在水的汽化过程中，ΔH是正值，因为这个过程需要吸热。
2.1 汽化热的数值那么，具体需要多少热量呢？在标准情况下，1摩尔的水从液态变成气态大约需要40.79千焦耳的热量。
听起来好像不多，但如果你每次都煮水，算上这些热量的话，累计下来可是个不小的数字呢！2.2 为什么需要这么多热量？水的分子之间有很强的吸引力，我们称之为“氢键”。
为了让这些分子从液态变成气态，必须打破这些氢键，这就需要很多的能量。
可以说，水分子要“挣脱束缚”，从液体逃到气体中，是一个“费劲儿”的过程。
3. 生活中的实际应用理解了热化学方程式后，我们可以把这些知识应用到实际生活中。
水蒸汽参数IAPWS
水蒸汽参数IAPWS
IAPWS（International Association for the Properties of Water and Steam）是国际水蒸汽参数协会，成立于1956年，总部位于德国。
IAPWS的主要目标是研究和推广水和蒸汽的物理和化学性质，以及开
发相关的参数和方程式。
该组织汇集了来自世界各地的科学家、工程师和
研究人员，共同努力解决与水和蒸汽相关的问题。
水是地球上一种广泛存在的物质，其特性对于许多工业和科学领域具
有重要意义。
IAPWS致力于推动水的研究和应用，为工程、能源和环境等
领域提供准确的参数和方程式。
在过去的几十年里，IAPWS已经制定了一系列标准和方程式，被广泛
应用于工业和科学研究中。
其中最著名的是IAPWS-IF97方程式，用于计
算水和蒸汽的热力学性质。
IAPWS-IF97方程式是一种复杂的方程式，用于计算水和蒸汽的密度、温度、压力和内能等参数。
该方程式在工程设计、热力学计算和能源系统
分析中被广泛应用。
除了热力学性质，IAPWS还研究水和蒸汽的传输性质，如粘度、导热
率和表面张力等。
这些参数对于流体力学、传热学和界面科学等领域具有
重要意义。
IAPWS定期举办国际会议，交流最新的研究成果和技术进展。
通过这
些会议，科学家和工程师可以分享他们的经验，并讨论未来的研究方向。
总的来说，IAPWS是一个重要的国际组织，致力于研究和推广水和蒸汽的物性参数和方程式。
通过其工作，可以提高工程和科学领域对水和蒸汽相关性质的理解和应用。
液态水变成气态水的热化学方程式
液态水变成气态水的热化学方程式液态水变成气态水的过程真是个神奇的现象，咱们日常生活中常常能见到，比如热水一开，蒸汽腾腾而起，就像小精灵在欢快地跳舞。
这种变化叫做“蒸发”，就像在夏天，阳光把池塘里的水晒干一样，慢慢地，水面上开始冒出小气泡，水就一寸寸地消失，化为无形的气体。
要是咱们深入了解一下这个过程，就会发现，水在升温的时候，分子们像参加派对一样，变得兴奋不已。
它们互相碰撞、交织，最后挣脱了束缚，飞向空中，真是活力四射啊！说到热化学方程式，乍一看可能有点吓人，听起来就像高深的科学术语，其实没那么复杂。
其实就是把这些变化用一种公式表达出来，简单明了，特别适合我们这些喜欢直来直去的人。
液态水变成气态水的反应可以用一个公式来表示：H₂O（液态）加热后变成H₂O（气态），在这个过程中会吸收热量，真是个“吃货”啊，疯狂吸收能量。
想象一下，就像你吃着冰淇淋，阳光照在身上，那个冰淇淋慢慢变得融化，水分子们就这样开始了它们的旅程，令人感叹不已。
而且这个过程不仅仅是简单的“热水变蒸汽”，还有很多细节在其中。
每当水分子吸收足够的热量，它们就会获得动能，变得兴奋，像是在聚会上找到了舞伴，越跳越欢。
当温度达到100度时，水分子们简直是狂欢，彻底摆脱液体的束缚，飞向空气中。
此时的水蒸气无处不在，虽然它看不见，但却在空气中飘荡着，给我们带来湿润的感觉，仿佛大自然在轻轻拥抱我们。
在日常生活中，蒸汽的出现也是个妙趣横生的事情，比如在厨房里，煮水的时候，锅盖上会慢慢凝结水珠，仿佛是小水珠在“嬉戏”。
有时候你可能会发现，天气热的时候，玻璃窗上也会出现水珠，那就是空气中的水蒸气遇冷凝结成小水滴。
这种变化不仅仅是科学，更是生活中的一部分，就像我们每天都在经历的小故事，简单却又充满乐趣。
想想蒸汽的应用，真是妙不可言，洗澡的时候，热气腾腾的浴室让人觉得舒适无比，感觉就像置身于温泉中，身心俱醉。
而且这个蒸汽还常常被用在各种工业生产中，推动着机器的运转，真是现代社会的小帮手。
IFC97水和蒸汽性质计算公式介绍
水和水蒸气热力性质计算公式1.1 工业用1967年IFC 公式 1.1.1 1967年IFC 公式的特点(1)将整个水和水蒸气的研究区域分为6个子区域（图 0-1），整个区域的覆盖范围为压力从0Pa （理想气体极限）到100Mpa ，温度从0.01℃到800℃，水或蒸汽根据状态参数值的不同位于某一区域内，或是在区域之间的边界上。
图 0-1水蒸气子区域划分(2)所有子区域的特性参数都用数学解析式表示，便于进行数值计算，尤其适合于微型计算机的应用。
(3)采用无因次的折合比亥姆霍兹自由能(比亥姆霍兹函数)ψ及折合比吉布斯自由能(比吉布斯函数)ζ作为正则函数，前者以折合温度Θ、折合比体积χ作为自变量；后者则以折合温度Θ、折合压力β作为自变量。
根据正则函数，可由均匀物质的热力学微分方程式求导得出工质的特性参数表达式—导出函数，将已知的折合自变量代入这些表达式，就可以将工质的特性参数算出来。
所以正则函数是公式的定义性表达式，而导出函数则是为了实际应用而建立的，是正则函数的补充。
(4)所有热力学物理量均可无因次的折合量表示，只在输入或输出计算机时需考虑物理量的单位及数值，中间无需考虑，这对于简化运算是很有好处的。
(5)热力性质表采用国际单位制，已普遍为各国公认和接受。
无因次的折合量如下：折合压力 1c p p =β 折合温度 1/c T T =Θ 折合比体积 1/c v v =χ 折合比焓 )/(11c c v p h =ε 折合比熵 )//(111c c c T v p s =σ 折合比吉布斯自由能 σεζΘ-==)/(11c c v p g 折合比亥姆霍兹自由能 βχζψ-==)/(11c c v p f 折合气体常数 )/(11111c c c v p T R I =折合饱和压力 1/)(c s k p p =Θβ，)(T p p s s = 折合饱和温度 1/)(c s k T T =Θβ，)(p T T s s = 折合三相点温度 1/c t t T T =Θ折合三相点压力 1/)(c t t k t p p =Θ=ββ以上各式中 p 、T 、v 、h 、s —压力、热力学温度、比体积、比焓及比熵；g f —比吉布斯自由能(比吉布斯函数)、比亥姆霍兹自由能(比亥姆霍兹函数)；1c p 、1c T 、1c v 、1R 、s p 、s T 、t T 、t p —临界压力、临界温度、临界比体积、气体常数、饱和压力、饱和温度、三相点温度和三相点压力。
液体状态方程 tait 方程式
Tait 状态方程
Tait 状态方程是一种用于描述液体状态行为的半经验状态方程。
它由 P. G. Tait 于1888 年提出。
方程形式：
P = A - B\ln\left(\frac{V}{V_0}\right) - C\left(\frac{V}{V_0}\right)其中：
•P 是压力
•V 是体积
•V0 是理想气体状态下体积（归一化常数）
•A、B 和 C 是经验常数，取决于液体和温度
常数的物理意义：
•A：对应于理想气体状态下的压力
•B：与液体分子之间的吸引力有关
•C：与液体分子的排斥力有关
优势：
•Tait 状态方程适用于广泛的液体，包括水、有机液体和熔盐。
•它可以准确地描述液体的蒸气压和饱和蒸汽曲线。
•它比其他状态方程（如 van der Waals 方程）更简单。
局限性：
•它不适用于临界点附近的液体行为。
•它无法准确预测液体的其他热力学性质，例如比热容和膨胀系数。
应用：
Tait 状态方程广泛用于以下应用中：
•液体蒸气压的计算
•饱和蒸汽曲线的绘制
•液体相平衡的研究
•液体输送和存储系统的设计。
工程热力学概念公式
第一部分（第一章~第五章）一、概念（一）基本概念、基本术语1、工程热力学：工程热力学是从工程的观点出发，研究物质的热力性质、能量转换以及热能的直接利用等问题。
2、热力系统：通常根据所研究问题的需要，人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空间作为热力学研究对象。
这种空间内的物质的总和称为热力系统，简称系统。
3、闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统。
系统内包含的物质质量为一不变的常量，所以有时又称为控制质量系统。
4、开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统。
开口系统总是一种相对固定的空间,故又称开口系统为控制体积系统，简称控制体.5、绝热系统：系统与外界之间没有热量传递的系统，称为绝热系统。
6、孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换的系统，称为孤立系统。
7、热力状态:我们把系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状态，简称为状态。
8、状态参数：我们把描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。
9、强度性状态参数：在给定的状态下,凡系统中单元体的参数值与整个系统的参数值相同，与质量多少无关,没有可加性的状态参数称为强度性参数.10、广延性状态参数：在给定的状态下，凡与系统内所含物质的数量有关的状态参数称为广延性参数.11、平衡状态：在不受外界影响（重力场除外)的条件下,如果系统的状态参数不随时间变化,则该系统所处的状态称为平衡状态。
12、热力过程:把工质从某一状态过渡到另一状态所经历的全部状态变化称为热力过程.13、准静态过程：理论研究可以设想一种过程,这种过程进行得非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够的时间恢复到新的平衡态，从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近平衡状态，于是整个过程就可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成,并称之为准静态过程。
14、可逆过程：当系统进行正、反两个过程后,系统与外界均能完全回复到初始状态,而不留下任何痕迹，这样的过程称为可逆过程.15、热力循环：把工质从某一初态开始，经历一系列状态变化，最后又回复到初始状态的全部过程称为热力循环，简称循环。
水和蒸汽性质国际协会
水和蒸汽性质国际协会Vejle,Ddenmark2003.8IAPWS-IF97的区域3的反推方程T(p,h),v(p,h)和T(p,s),v(p,s )的补充.2003 水的蒸汽性质国际协会对所有国家公布，归属权属于水和蒸汽性质国际协会。
主席:教授Koichi Watanabe3-14-1 Hiyoshi,Kohoku-kuYokohama 223-8522,r日本执行秘书：Dr.R.B.Dooley3412 Hillview AvenuePalo Alto,California 94394,美国包括这一页在内，这个补充解释总共有18页。
这个补充解释在丹麦的会议上被IAPWS所认证，2003年8月24到29日由秘书发布的。
IAPWS的成员是：Argentina,Brazil,Ireland,Canada等等。
区域3的反推方程T(p,h),v(p,h)和T(p,s),v(p,s )，是对IAPWS-IF97的一个补充：具体细节可以从H.J.Kretzschmar写的相应文章中找到。
与此相关的有IAPWS-IF97，IAPWS-IF97-S01。
还有IAPWS公布的其他补充；包括IAPWS的执行秘书发布的或者是从网站：上的。
1符号表热力学量f：比亥姆霍兹自由能h：比焓P：压力s：比熵T：绝对温度v：比容⊿：量差Y：对比焓，动力粘度η：对比温度θ：对比压力ρ：密度σ：对比熵ω：对比比容上标01：IAPWS-IF97-S01公式97：IAPWS-IF97的公式或特征*：对比量`：饱和液态``：饱和气态下标1、 区域1，2、区域2，3、区域3，4、区域4，5、区域53a 、3a 子区，3b 、3b 子区，3ab 、3a 、3b 之间的分界B23：2、3之间的分界线c ：临界点it ：迭代max ：最大值RMS ：均方根sat ：饱和状态tol ：允许偏差均方根=()∑=∆N n nx N 121⊿X n ：量X 之间的绝对差值或相对差值N ：⊿X 的个数2 背景水和蒸汽的热物理性质的工业计算公式IAPWS-IF97包含了基本公式、饱和状态公式以及常用的液态区1和蒸汽区2的反推公式T(p,h),T(p,s)，图1包括了可以应用到区域1和区域2的反推公式p(h,s)的IAPWS-IF97公式，我们认为IAPWS-IF97-S01。
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水和水蒸汽的状态方程式
水和水蒸汽是一个物理量，它们共同受到自然规律支配，运用其状态方程可以更深入研究其间的特性。
水的状态方程为PV=nRT，其中P表示压强，V表示体积，n表示分子数，R表示热力学常数，T表示温度；而水蒸汽状态方程式则为
PV=mRT，其中m表示质量。
通过水的状态方程式我们可以估算和推断水的压强、体积以及温度的关系，换言之，它可以提供水在摩尔质量、温度、压力等条件下分子的行为模式。
同样可以利用改变相关参数求解出水的温度和压力的变化，从而使对该液体的性质有更直观的认识。
水蒸汽的状态方程式可以用来更进一步理解水的测度值及气化性质。
我们不仅可以用来计算��究压力、体积和温度，还可以使用此状态方程来推算各种不同物
质的蒸汽性质。
我们可以利用它研究水的概念特性，以此来改善水的质量。
总体而言，水和水蒸汽的状态方程式是一种理论框架，可以帮助我们更准确深入地了解水和水蒸汽的特性和性质，它是研究这些流体物质的重要基础。