最新第六章水蒸气教学讲义ppt
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6-水蒸汽演示稿43
6-1 水的相变及相图
物质有三种聚
不同状态之间的转化称相变
一、液态与气态之间的转化------汽化和液化 汽化：由液态到气态的过程。吸收汽化潜热。
蒸发：在液体表面进行的汽化过程
沸腾：在液体表面及内部进行
的强烈汽化过程。
液化：由气相到液相的过程。
放出凝结热。
t , p
t ts p 保持p不变，t
p ps t 保持t不变，p
干度（dryness）
定义：湿蒸汽中干饱和蒸汽的质量分数，用x 表示。
x
m汽 m汽 m液
0 饱和液
（湿度 y =1–x）
x
湿饱和蒸汽
1 干饱和蒸汽
四、固体向液体的转化----溶解 五、气、固之间的转化----凝华、升华
t = ts
t = ts
t >t s
未饱和水状态
饱和水状态
湿饱和蒸汽状态 饱和水的汽化阶段 水蒸汽的定压生成过程
干饱和蒸汽状态
过热蒸汽状态
水的预热阶段
过热阶段
t ts
a a'
说明：在此
t ts
a a'
t ts
a ' a a"
t ts
a a"
t ts
a a"
2686.9 2725.1
8.3422
8.4471 8.5466
二、 水蒸气的焓—熵（h - s）图
●水蒸气的t – s图
焓熵图
h
C x
T
s
● 焓熵图 定压线 定温线 定容线 定干度线 斜率
h s n
dh Tds vdp
课件-水与水蒸气性质-22页PPT精选文档
使p=ps(t) 或保持温度不变而使压力下降，使t=ts(p)。
p>ps(t) t
p=ps(t)
t<ts(p) p
Hale Waihona Puke t=ts(p)06.11.2019
同样理由，使过热蒸汽变成饱 和状态可以通过降温或加压实现。
p<ps(t)
p
p=ps(t)
(p,t)
t>ts(p)
t
t=ts(p)
06.11.2019
2 水的定压加热汽化过程
临界点 饱和液体线 饱和蒸汽线 过冷区 湿蒸汽区 过热区
06.11.2019
不同加热温度下水蒸气的特征曲线
06.11.2019
4 水蒸气表和图
06.11.2019
水蒸气图表
12℃时 饱和压力？ 饱和液体比容？ 饱和气体比容？ 汽化潜热？
06.11.2019
湿蒸汽的性质
R134a:
ps/ MPa ts/ ℃
06.11.2019
0.06 -37.07
0.1 -26.43
0.2 -10.09
1.0 39.39
由于ps和ts一一对应，未饱和液(p,t)可以是压力 p大于温度t对应的饱和压力ps(t)；也可是温度t小于 压力p对应的饱和温度ts(p)。所以从未饱和液状态 达到饱和状态既可以保持压力不变而提高温度，
06.11.2019
单位时间内进入空 间的分子数目与返回液 体中的分子数目相等时， 即汽化速度=液化速度 时，系统处于动态平衡， 宏观上气、液两相保持 一定的相对数量，此时
的状态称为饱和状态。
06.11.2019
饱和状态下的液体称为饱和液体，其蒸汽
称为干饱和蒸汽。处于未饱和状态的液体叫做 未饱和液体。饱和状态下的液体和蒸汽的温度 称为饱和温度，与饱和温度相对应的饱和蒸汽 的压力称为饱和压力。实验指出，液体的饱和 压力和饱和温度是一一对应的。如水蒸气：
p>ps(t) t
p=ps(t)
t<ts(p) p
Hale Waihona Puke t=ts(p)06.11.2019
同样理由，使过热蒸汽变成饱 和状态可以通过降温或加压实现。
p<ps(t)
p
p=ps(t)
(p,t)
t>ts(p)
t
t=ts(p)
06.11.2019
2 水的定压加热汽化过程
临界点 饱和液体线 饱和蒸汽线 过冷区 湿蒸汽区 过热区
06.11.2019
不同加热温度下水蒸气的特征曲线
06.11.2019
4 水蒸气表和图
06.11.2019
水蒸气图表
12℃时 饱和压力？ 饱和液体比容？ 饱和气体比容？ 汽化潜热？
06.11.2019
湿蒸汽的性质
R134a:
ps/ MPa ts/ ℃
06.11.2019
0.06 -37.07
0.1 -26.43
0.2 -10.09
1.0 39.39
由于ps和ts一一对应，未饱和液(p,t)可以是压力 p大于温度t对应的饱和压力ps(t)；也可是温度t小于 压力p对应的饱和温度ts(p)。所以从未饱和液状态 达到饱和状态既可以保持压力不变而提高温度，
06.11.2019
单位时间内进入空 间的分子数目与返回液 体中的分子数目相等时， 即汽化速度=液化速度 时，系统处于动态平衡， 宏观上气、液两相保持 一定的相对数量，此时
的状态称为饱和状态。
06.11.2019
饱和状态下的液体称为饱和液体，其蒸汽
称为干饱和蒸汽。处于未饱和状态的液体叫做 未饱和液体。饱和状态下的液体和蒸汽的温度 称为饱和温度，与饱和温度相对应的饱和蒸汽 的压力称为饱和压力。实验指出，液体的饱和 压力和饱和温度是一一对应的。如水蒸气：
工程热力学-第六章水蒸气
h xh (1 x )h
"
'
v xv" (1 x )v ' s xs (1 x ) s
" '
y xy (1 x ) y
"
'
y y x " y y'
'
已知p或 T(h’,v’,s’,h’’,v’’,s’’h )+,v ,s 干度x
水和水蒸气表
两类 1、饱和水和干饱和蒸汽表
两相比例由干度x确定
定义
干饱和蒸汽质量 mv x ＝ 湿饱和蒸汽质量 mv mf
干饱和蒸汽 饱和水
对干度x的说明： x = 0 饱和水 0≤x ≤1 x = 1 干饱和蒸汽
在过冷水和过热蒸汽区域，x无意义
湿饱和蒸汽区状态参数的确定
如果有1kg湿蒸气，干度为x, 即有 xkg饱和蒸汽，(1-x)kg饱和水。
o
3
v"
h'
h" s ' / kJ / s" / kJ / kJ / kg kJ / kg ( kg K ) (kg K )
饱和水和饱和水蒸气表（按压力排列）
p / MPa r
kJ / kg t / C v' / m / kg m / kg 0.001 2484.5 6.982 0.0010001 129.208 29.33 2513.8 0.1060 8.9756
T Tc e3 e2 e1
B
s
v
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
状态公理：简单可压缩系统，两个独立变量
未饱和水及过热蒸汽，一般已知p、T即可 饱和水和干饱和蒸汽，只需确定p或T 湿饱和蒸汽， p和T不独立，汽液两相
水和水蒸气PPT课件
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
你观察到了什么现象？
水 水蒸气 蒸发（遇热） 凝结（遇冷）
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
9
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、细阅读实验记录单上要求。 2、根据实验记录单上设计的步骤完成实验。 3、注意安全，小声讨论，完成实验记录单。 4、听到音乐后，小组长收齐实验器材上交。
加热 能够加快水分的蒸发
实验二要求：
1、请各小组组长上台领取实验用具。 2、请安实验记录单上图片完成实验装置。 3、注意安全，小声讨论，完成记录单上问题。 4、听到音乐后请，小组长收齐实验器材上交。
你观察到了什么现象？
水 水蒸气 蒸发（遇热） 凝结（遇冷）
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
9
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、细阅读实验记录单上要求。 2、根据实验记录单上设计的步骤完成实验。 3、注意安全，小声讨论，完成实验记录单。 4、听到音乐后，小组长收齐实验器材上交。
加热 能够加快水分的蒸发
实验二要求：
1、请各小组组长上台领取实验用具。 2、请安实验记录单上图片完成实验装置。 3、注意安全，小声讨论，完成记录单上问题。 4、听到音乐后请，小组长收齐实验器材上交。
水和水蒸气PPT课件
水没有加热
看到的现象
我们的发现 加热
（能、不能）加快水的蒸发
实验要求：
1.组长负责加热，其他同学认 真观察，轻声交流。 2.记录员把同学们看到的现象 全部记录下来。 3.要注意安全，特别是眼睛要 离水尽量远一些。 4.实验只做一次，实验结束， 熄灭蜡烛，把材料放好。
水蒸气会重新变成水吗？
它是水蒸气凝结形成的
它是水蒸气凝结形成的
它是水蒸气凝结形成的
1、水蒸发的快慢与周围的温度没有关系。（×） Nhomakorabea√
2、空气中会有水蒸气。 （
）
×
3、水能变成水蒸气，水蒸气不
能变成水。
×（ ）
4、我们看到烧水时冒出的“白汽”
•为方便学习与回顾本课程，请在下
载后进行查阅和编辑，疑问之处请
直接联系老师
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第一天(白天)
第三天(晚上)
第七天(白天)
第十天(晚上 )
第十五天(白天)
加热是否能加快水的蒸发？
对比实验： 相同条件：一样多的水 不同条件：一勺水加热
另一勺水不加热
加热是否能加快水的蒸发？
①各加1毫升水
②点燃蜡烛
③在火的外焰加热
④吹灭蜡烛，放好勺子
哪个蒸发得更快
条件
水加热之后
6 水和水蒸气 PPT
空气越干燥， 水越容易蒸 发。
有风吹， 水蒸发得快。
晾晒的衣 服变干了
湿抹布擦过的桌子 一会儿变干了
吹风机把头 发吹干了
水会蒸发成水蒸气，那怎样能让水 蒸发的快些呢？
实验： 让汤勺里的水在短时间内 蒸发成水蒸气。（用酒精灯加热）
实验步骤：
1. 取两只相同的不锈钢长柄汤勺，都加入等量 的水。
2. 其中一勺里的水不加热；另一只则放在蜡烛 火焰上加热。 3. 观察水的变化： 哪只勺里的水蒸发得快？
冰糕冒白气——————这是空气中
的水蒸气遇到冷的冰糕液化而成的大 量小水滴。 冬天在室外吐出的白气————这是 人吐出的水蒸气遇到冷空气液化而成 的大量小水滴。
课堂小结
水变成水蒸气的过程叫做蒸发。
水
蒸发 凝结
水蒸气
水蒸气变成水的过程叫做凝结。
100℃的水蒸气比100℃的水烫伤更严重
因为100℃的水蒸气遇到人体时， 先会液化成100℃的水。此时会释放出 大量的汽化热，而这部分热是烫伤人最 主要的热量，比100℃的水通过热传导 传递给人的热量要更多更快，所以被水 蒸气烫伤更加严重。
空气中的水蒸气遇到较 冷的玻璃杯就会在杯壁 上凝结成小水滴。
它是水蒸气凝结形成的
它是水蒸气凝结形成的
它是水蒸气凝结形成的
它是水蒸气凝结形成的
这些白汽到底是什么呢？它是怎么产生的？ 请你用今天学到的知识来解释一下！ 水壶里面的水蒸发形成的温度很高的水 蒸气，遇到外面温度较低的冷的空气凝结 成的小水珠。
课堂作业
第六课 水和水蒸气
一、我会填 1、水变成水蒸气的过程叫蒸发 ，空气中的水蒸气冷却变成看 得见的水滴叫凝结 。 2、水蒸发的快慢与水吸收热的多少有关，水在 温度升高 的情况下 蒸发会加快。 二、我会答 举例说说你知道哪些办法能加快水的蒸发？ 答：1.加热 2.增加接触面积 3.吹风 三、我会选： 夏天，在棒冰周围常常可以看到“白气”，这是 （ C ） A、棒冰周围的水蒸气 B、棒冰里的水分变成的水蒸气 C、棒冰周围的水蒸气冷却形成的小水滴
有风吹， 水蒸发得快。
晾晒的衣 服变干了
湿抹布擦过的桌子 一会儿变干了
吹风机把头 发吹干了
水会蒸发成水蒸气，那怎样能让水 蒸发的快些呢？
实验： 让汤勺里的水在短时间内 蒸发成水蒸气。（用酒精灯加热）
实验步骤：
1. 取两只相同的不锈钢长柄汤勺，都加入等量 的水。
2. 其中一勺里的水不加热；另一只则放在蜡烛 火焰上加热。 3. 观察水的变化： 哪只勺里的水蒸发得快？
冰糕冒白气——————这是空气中
的水蒸气遇到冷的冰糕液化而成的大 量小水滴。 冬天在室外吐出的白气————这是 人吐出的水蒸气遇到冷空气液化而成 的大量小水滴。
课堂小结
水变成水蒸气的过程叫做蒸发。
水
蒸发 凝结
水蒸气
水蒸气变成水的过程叫做凝结。
100℃的水蒸气比100℃的水烫伤更严重
因为100℃的水蒸气遇到人体时， 先会液化成100℃的水。此时会释放出 大量的汽化热，而这部分热是烫伤人最 主要的热量，比100℃的水通过热传导 传递给人的热量要更多更快，所以被水 蒸气烫伤更加严重。
空气中的水蒸气遇到较 冷的玻璃杯就会在杯壁 上凝结成小水滴。
它是水蒸气凝结形成的
它是水蒸气凝结形成的
它是水蒸气凝结形成的
它是水蒸气凝结形成的
这些白汽到底是什么呢？它是怎么产生的？ 请你用今天学到的知识来解释一下！ 水壶里面的水蒸发形成的温度很高的水 蒸气，遇到外面温度较低的冷的空气凝结 成的小水珠。
课堂作业
第六课 水和水蒸气
一、我会填 1、水变成水蒸气的过程叫蒸发 ，空气中的水蒸气冷却变成看 得见的水滴叫凝结 。 2、水蒸发的快慢与水吸收热的多少有关，水在 温度升高 的情况下 蒸发会加快。 二、我会答 举例说说你知道哪些办法能加快水的蒸发？ 答：1.加热 2.增加接触面积 3.吹风 三、我会选： 夏天，在棒冰周围常常可以看到“白气”，这是 （ C ） A、棒冰周围的水蒸气 B、棒冰里的水分变成的水蒸气 C、棒冰周围的水蒸气冷却形成的小水滴
水和水蒸气-PPT课件 (2)
水蒸气会重新变成水吗？
从水里蒸发出来的蒸气遇到较冷的玻 璃杯就会冷却下来，变成人们看得见 的水滴。
空气中的水蒸气冷却变成看得见的水滴， 这种现象叫凝结。
水到哪里去了？
水
水蒸气
杯壁上的水是从哪里来的？
水蒸气 遇冷水
选择你我他
1、水变成水蒸气的现象叫（A ）
A、蒸发 B、沸腾
2、蒸发是在液体（C ）发生的变化现象。
这些水在不断地跑到空气中去
水在什么条件下会变成水蒸气？ 什么情况下蒸发得更快些？
温度越高， 水蒸发得越
快。
空气越干燥， 水越容易蒸
发。
有风吹，水蒸 发得快。
2、下列哪些方法可以加快蒸 发？（ ABC ）（多选）
A、加热
B、通风
C、扩大蒸发面积
这 时 候 需 要 水 蒸 发 得 更 快 一 些
因为100℃的水蒸气遇到人体时， 先会液化成100℃的水。此时会释放出 大量的汽化热，而这部分热是烫伤人最 主要的热量，比100℃的水通过热传导 传递给人的热量要更多更快，所以被水 蒸气烫伤更加严重。
希望对您的工作和学习有所帮助！
使用说明
为了更好地方便您的理解和使用，发挥本文档的价值，请在使用本文档之前仔细阅读以下说明： 本资料突出重点，注重实效。贴近实战，注重品质。适合各个成绩层次的学生查漏补缺，学习效果翻倍。本文档为 PPT格式，您可以放心修改使用。祝孩子学有所成，金榜题名。 希望本文档能够对您有所帮助！！！感谢使用
A、外部
B、内部
C、表面
3、水在蒸发时要吸收周围的（B ）
A、空气 B、热 C、氧气
判断小法官
1、江河湖海里的水时时刻刻在蒸发。（√ ）
2、水蒸发的快慢与周围的温度无关。（ ×） 3、蒸气是在受热的条件下变成小水珠。（× ）
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工程热力学
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
两相比例由干度x确定
定义 x干 湿 饱 饱 和 和 蒸 蒸 汽 汽 质 质 量 量 ＝ m vm vm f
对干度x的说明： 干饱和蒸汽
饱和水
x = 0 饱和水 x = 1 干饱和蒸汽
0≤x ≤1
在过冷水和过热蒸汽区域，x无意义
工程热力学
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
态
vc 0.00326 m3 kg
工程热力学
§ 6-1 纯物质的热力学面及相图
纯物质的p-T相图
汽化线
p
p
流体
凝固线 液
固
临界点
气 三相点
汽化线
凝固线
流体
固液
气 三相点
升华线 水
T
工程热力学
升华线
一般物质 T
§ 6-1 纯物质的热力学面及相图
1. 溜冰冰刀
思考题
2. 北方冬天晾在外边的衣服，是否经过液相
qTdsdhvdp
h
s
pC
TC
0
h s
p
T
0
两相区 单相区
p s
T=Const 斜直线 T
向上翘的发散的形线
工程热力学
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
h
pC
C
s
工程热力学
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
焓熵图的画法(2)
4、定温线 T 两相区：T、p一一对应，T 线即 p 线 气相区：离饱和态越远，越接近于理想气体
工程热力学
h ,v ,s
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
水和水蒸气表
两类 1、饱和水和干饱和蒸汽表 2、未饱和水和过热蒸汽表
工程热力学
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
焓熵图的画法(1)
1、零点：h=0,s=0；
2、饱和汽线（上界线）、饱和液线（下界线） C点为分界点，不在极值点上
3、等压线群：p
饱和水和干饱和蒸汽，只需确定p或T 湿饱和蒸汽， p和T不独立，汽液两相
1875年，吉布斯提出了吉布斯相律
工程热力学
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
水和水蒸气状态参数确定的原则
1、未饱和水及过热蒸汽 确定任意两个独立参数，如：p、T
2、饱和水和干饱和蒸汽 确定p或T
3、湿饱和蒸汽 除p或T外，其它参数与两相比例有关
汽化: 由液态变成气态的物理过程 (不涉及化学变化)
蒸发：汽液表面上的汽化 沸腾：表面和液体内部同时发生的汽化
(气体和液体均处在饱和状态下)
饱和状态：汽化与凝结的动态平衡
工程热力学
§6-2 汽化与饱和
饱和状态
饱和状态：汽化与凝结的动态平衡
饱和温度Ts 饱和压力ps
一一对应
放掉一些水，Ts不变， ps？
工程热力学
§6-3 水蒸气的定压发生过程
一点，二线，三区，五态
p
pc
a3 b3
a2 b2
T
C p pc
c3 d3 e3
T Tc Tc
c2 d 2 e2
Tc
a1 b1
c1
A
d 1 e1 BaA1 a 2 a 3
v
p pc p c
C
T
e3
Tc
e2
b3
b2
b1
c3
c2
d
3d
2
c1
d1
e1 B
s
工程热力学
t < ts t = ts t = ts
t = ts
t > ts
未饱和水 饱和水 饱和湿蒸汽 饱和干蒸汽
v < v’ v = v’ v ’< v <v’’ v = v’’ v > v’’
h < h’ h = h’ h ’< h <h’’ h = h’’ h > h’’
s < s’ s = s’ s ’< s <s’’ s = s’’ s > s’’
§6-3 水蒸气的定压发生过程
定压加热线与饱和液线相近的说明
当忽略液体cp变化， 不同的p，液体近似不可压，v不变
u f (T,v)
对每个不变的T
qdupdv0
s qclnT2 0
T
T1
工程热力学
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
状态公理：简单可压缩系统，两个独立变量
未饱和水及过热蒸汽，一般已知p、T即可
第六章水蒸气
本章内容 §6-1 纯物质的热力学面及相图 §6-2 汽化与饱和 §6-3 水蒸气的定压发生过程 §6-4 水和水蒸气状态参数及其图表 §6-5 水蒸气的热力过程
工程热力学
水和水蒸气是实际气体!
水蒸气 在空气中含量极小，当作理想气体
一般情况下，为实际气体，使用图表
18世纪，蒸气机的发明，是唯一工质 直到内燃机发明，才有燃气工质 目前仍是火力发电、核电、供暖、化工的工质 优点: 便宜，易得，无毒，膨胀性能好，传热性能好
3. 有没有500ºC的水？ 没有。t>374.16 ℃
4. 有没有-3 ℃ 的蒸汽？ 有
5. 一密闭容器内有水的汽液混合物，对其 加热，是否一定能变成蒸汽？
工程热力学
§ 6-1 纯物质的热力学面及相图
汽相和液相
过热器
汽轮机
因固相不流动， 更关心汽液两相
锅
炉 发电机
冰蓄冷
凝
汽 器
给水泵
工程热力学
§6-2 汽化与饱和
水预热
汽化
过热
工程热力学
§6-3 水蒸气的定压发生过程
水蒸气定压发生过程说明
(1) QUWUpdV
UpVU(pV)H
(2) SSf Sg0只有熵加热时永远增加
(3) 理想气体 h f (T )
实际气体汽化时，T＝Ts不变，但h增加
h''h' 汽化潜热
(4) 未饱和水 过热蒸汽
过冷度 t过冷ts t 过热度 t过热t ts
工程热力学
工程热力学
工程热力学
工程热力学
§ 6-1 纯物质的热力学面及相图
三相线与临界点
水的三相线 p tp 6 1 1 .2 P a ,T tp 2 7 3 .1 6 K
临 饱和液线与饱和气线的交点 界 气液两相共存的pmax,Tmax
点
等温线是鞍点
p
v
Tc
2 p
0,
v2
Tc
0
水的临 pc 22.129MPa 界点状 Tc 647.30K (374.15oC)
湿饱和蒸汽区状态参数的确定
如果有1kg湿蒸气，干度为x, 即有 xkg饱和蒸汽，(1-x)kg饱和水。
h xh " (1 x )h '
v xv " (1 x )v ' s xs " (1 x ) s '
yx"y(1x)y'
y y' x
y" y'
已知p或T(h’,v’,s’,h’’,v’’,s’’)+干度x
5、等容线 v 同理想气体一样， v 线比 p 线陡
Ts
ps
ps=1.01325bar
青藏ps=0.6bar 高压锅ps=1.6bar
Ts=100 ℃
Ts=85.95 ℃ Ts=113.32 ℃
工程热力学
§6-2 汽化与饱和
纯物质的p-T相图
汽化线
汽化线
pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
p
流体
流体
液 固
临界点
固液
气 三相点
气 三相点
水
T
一般物质 T
工程热力学
§6-3 水蒸气的定压发生过程
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
两相比例由干度x确定
定义 x干 湿 饱 饱 和 和 蒸 蒸 汽 汽 质 质 量 量 ＝ m vm vm f
对干度x的说明： 干饱和蒸汽
饱和水
x = 0 饱和水 x = 1 干饱和蒸汽
0≤x ≤1
在过冷水和过热蒸汽区域，x无意义
工程热力学
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
态
vc 0.00326 m3 kg
工程热力学
§ 6-1 纯物质的热力学面及相图
纯物质的p-T相图
汽化线
p
p
流体
凝固线 液
固
临界点
气 三相点
汽化线
凝固线
流体
固液
气 三相点
升华线 水
T
工程热力学
升华线
一般物质 T
§ 6-1 纯物质的热力学面及相图
1. 溜冰冰刀
思考题
2. 北方冬天晾在外边的衣服，是否经过液相
qTdsdhvdp
h
s
pC
TC
0
h s
p
T
0
两相区 单相区
p s
T=Const 斜直线 T
向上翘的发散的形线
工程热力学
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
h
pC
C
s
工程热力学
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
焓熵图的画法(2)
4、定温线 T 两相区：T、p一一对应，T 线即 p 线 气相区：离饱和态越远，越接近于理想气体
工程热力学
h ,v ,s
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
水和水蒸气表
两类 1、饱和水和干饱和蒸汽表 2、未饱和水和过热蒸汽表
工程热力学
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
焓熵图的画法(1)
1、零点：h=0,s=0；
2、饱和汽线（上界线）、饱和液线（下界线） C点为分界点，不在极值点上
3、等压线群：p
饱和水和干饱和蒸汽，只需确定p或T 湿饱和蒸汽， p和T不独立，汽液两相
1875年，吉布斯提出了吉布斯相律
工程热力学
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
水和水蒸气状态参数确定的原则
1、未饱和水及过热蒸汽 确定任意两个独立参数，如：p、T
2、饱和水和干饱和蒸汽 确定p或T
3、湿饱和蒸汽 除p或T外，其它参数与两相比例有关
汽化: 由液态变成气态的物理过程 (不涉及化学变化)
蒸发：汽液表面上的汽化 沸腾：表面和液体内部同时发生的汽化
(气体和液体均处在饱和状态下)
饱和状态：汽化与凝结的动态平衡
工程热力学
§6-2 汽化与饱和
饱和状态
饱和状态：汽化与凝结的动态平衡
饱和温度Ts 饱和压力ps
一一对应
放掉一些水，Ts不变， ps？
工程热力学
§6-3 水蒸气的定压发生过程
一点，二线，三区，五态
p
pc
a3 b3
a2 b2
T
C p pc
c3 d3 e3
T Tc Tc
c2 d 2 e2
Tc
a1 b1
c1
A
d 1 e1 BaA1 a 2 a 3
v
p pc p c
C
T
e3
Tc
e2
b3
b2
b1
c3
c2
d
3d
2
c1
d1
e1 B
s
工程热力学
t < ts t = ts t = ts
t = ts
t > ts
未饱和水 饱和水 饱和湿蒸汽 饱和干蒸汽
v < v’ v = v’ v ’< v <v’’ v = v’’ v > v’’
h < h’ h = h’ h ’< h <h’’ h = h’’ h > h’’
s < s’ s = s’ s ’< s <s’’ s = s’’ s > s’’
§6-3 水蒸气的定压发生过程
定压加热线与饱和液线相近的说明
当忽略液体cp变化， 不同的p，液体近似不可压，v不变
u f (T,v)
对每个不变的T
qdupdv0
s qclnT2 0
T
T1
工程热力学
§6-4 水和水蒸气状态参数及其图表
状态公理：简单可压缩系统，两个独立变量
未饱和水及过热蒸汽，一般已知p、T即可
第六章水蒸气
本章内容 §6-1 纯物质的热力学面及相图 §6-2 汽化与饱和 §6-3 水蒸气的定压发生过程 §6-4 水和水蒸气状态参数及其图表 §6-5 水蒸气的热力过程
工程热力学
水和水蒸气是实际气体!
水蒸气 在空气中含量极小，当作理想气体
一般情况下，为实际气体，使用图表
18世纪，蒸气机的发明，是唯一工质 直到内燃机发明，才有燃气工质 目前仍是火力发电、核电、供暖、化工的工质 优点: 便宜，易得，无毒，膨胀性能好，传热性能好
3. 有没有500ºC的水？ 没有。t>374.16 ℃
4. 有没有-3 ℃ 的蒸汽？ 有
5. 一密闭容器内有水的汽液混合物，对其 加热，是否一定能变成蒸汽？
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§ 6-1 纯物质的热力学面及相图
汽相和液相
过热器
汽轮机
因固相不流动， 更关心汽液两相
锅
炉 发电机
冰蓄冷
凝
汽 器
给水泵
工程热力学
§6-2 汽化与饱和
水预热
汽化
过热
工程热力学
§6-3 水蒸气的定压发生过程
水蒸气定压发生过程说明
(1) QUWUpdV
UpVU(pV)H
(2) SSf Sg0只有熵加热时永远增加
(3) 理想气体 h f (T )
实际气体汽化时，T＝Ts不变，但h增加
h''h' 汽化潜热
(4) 未饱和水 过热蒸汽
过冷度 t过冷ts t 过热度 t过热t ts
工程热力学
工程热力学
工程热力学
工程热力学
§ 6-1 纯物质的热力学面及相图
三相线与临界点
水的三相线 p tp 6 1 1 .2 P a ,T tp 2 7 3 .1 6 K
临 饱和液线与饱和气线的交点 界 气液两相共存的pmax,Tmax
点
等温线是鞍点
p
v
Tc
2 p
0,
v2
Tc
0
水的临 pc 22.129MPa 界点状 Tc 647.30K (374.15oC)
湿饱和蒸汽区状态参数的确定
如果有1kg湿蒸气，干度为x, 即有 xkg饱和蒸汽，(1-x)kg饱和水。
h xh " (1 x )h '
v xv " (1 x )v ' s xs " (1 x ) s '
yx"y(1x)y'
y y' x
y" y'
已知p或T(h’,v’,s’,h’’,v’’,s’’)+干度x
5、等容线 v 同理想气体一样， v 线比 p 线陡
Ts
ps
ps=1.01325bar
青藏ps=0.6bar 高压锅ps=1.6bar
Ts=100 ℃
Ts=85.95 ℃ Ts=113.32 ℃
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§6-2 汽化与饱和
纯物质的p-T相图
汽化线
汽化线
pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
p
流体
流体
液 固
临界点
固液
气 三相点
气 三相点
水
T
一般物质 T
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§6-3 水蒸气的定压发生过程