气体和蒸汽的性质
3机械热力学第03章 理想气体的性质1
pB •
固态 液态 • C
BTtpC上侧，液相； ATtpC右侧，汽相。
气态
A•
•Ttp
t Ttp点：三相点
C点：临界点
TtpC线：气液两相共存，代表ps=f(ts)； TtpB线：固液两相共存，熔点温度与压力的关系； TtpA线：固气两相共存，升华温度与压力之关系；
§3-5 水的汽化过程和临界点
cp
dT T
T1 T0
cp
dT T
Rg
ln
p2 p1
s20
s10
Rg
ln
p2 p1
精确计算熵变的方法： 1. 选择真实比热容经验式计算 2. 查表s0数据计算
例题\第三章\A4111551.ppt 例题\第三章\A4111552.ppt
作业：3-6，8，16
§3-4 水蒸气的饱和状态和相图
Ｖ＝（Mv）＝0.0224141 m3 ／mol
例题：书中例3-1、3-2
§3-2 理想气体的比热容（比热）
一、定义和基本关系式
定义：
lim c
q q , 或 c q
T0 T dT
dt
一定量的物质在吸收或放出热量时，其温度变化的大小取决 于工质的性质、数量和所经历的过程。
1.理想气体热力学能和焓仅是温度的函数 a) 因理想气体分子间无作用力
u uk u T du cV dT
b) h u pv u RT
h hT dh cp dT
2
u 1 cvdT ;
2
h 1 cpdT
2.理想气体热力学能和焓的求算方法：
三、水的三相点
1. 三相点：固态、液态、汽态三相平衡共存的状态
水,蒸汽,空气性能参数讲解
水,蒸汽,空气基本性质水性质性能参数水的基本物理化学性质1、水的形态、冰点、沸点：纯净的水是无色、无味、无臭的透明液体。
水在1个大气压时（105Pa），温度在0℃以下为固体，0℃为水的冰点。
从0℃-100℃之间为液体（通常情况下水呈液态），100℃以上为气体（气态水），100℃为水的沸点。
2、水的比热：把单位质量的水升高1℃所吸收的热量，叫做水的比热容，简称比热，水的比热为4.2x103[kj/kg.℃)]。
3、水的汽化热：在一定温度下单位质量的水完全变成同温度的气态水（水蒸气）所需的热量，叫做水的汽化热。
（水从液态转变为气态的过程叫做汽化，水表面的汽化现象叫做蒸发，蒸发在任何温度下都能进行）4、冰（固态水）的溶解热：单位质量的冰在熔点时（0℃）完全溶解为同温度的水所需的热量，叫做冰的溶解热。
5、水的密度：在一个大气压下（105Pa），温度为4℃时，水的密度为最大（1g/cm3），当温度低于或高于4℃时，其密度均小于1g/cm3。
6、水的压强：水对容器底部和侧壁都有压强（单位面积上受的压力叫做压强）。
水内部向各个方向都有压强；在同一深度，水向各个方向的压强相等；深度增加，水压强增大；水的密度增大，水压强也增大。
7、水的浮力：水对物体向上和向下的压力差就是水对物体的浮力。
浮力总是竖直向上的。
8、水的硬度：水的硬度是指水中含有的钙、镁、锰离子的数量（一般以碳酸钙来计算）。
硬度单位：mg/L（毫克/升），mmol/L(毫克当量/升)，PPM（个/百万），GPG（格令/加仑）9、pH值：pH值是指水的酸碱度，表示水中H+和OH-的含量比例（范围为0-14）。
人体对pH值的反应非常敏感，身体内大部分物质的pH值为6.8，血液和细胞水的pH值为7.2-7.3。
10、固体溶解物含量（TDS）：TDS是指水中溶解的所有固体物的含量，单位为mg/L或PPM。
TDS越低，表示水越纯净。
11、电导率（CND）：水的电导率（CND）是指通过水的电流除以水两边的电压差，表示水溶液传导电流的能力，其大小间接反应了水中溶解性盐类的总量，也反映了水中矿物质的总量。
化工蒸汽知识点总结大全
化工蒸汽知识点总结大全一、介绍蒸汽是一种在工业中广泛应用的热能介质，它在化工过程中起着至关重要的作用。
本文将系统地总结化工蒸汽的相关知识点，包括蒸汽的性质、产生、利用以及在化工过程中的应用等方面的内容。
二、蒸汽的性质1. 蒸汽的定义蒸汽是指液体在一定温度和压力下发生汽化成为气体状态的过程，形成的气体即为蒸汽。
蒸汽是一种热力学上的状态，是水通过升温或受热转变成的气态状态。
2. 蒸汽的特性蒸汽具有较大的体积膨胀性，容易凝结成水；蒸汽的温度、压力和密度与其所处的状态点有关，具有明显的物性变化；蒸汽可在一定条件下与空气形成混合气。
三、蒸汽的产生1. 蒸汽的生产方法蒸汽一般通过加热水来产生，主要方法有：(1) 锅炉蒸汽：通过燃烧煤、油、天然气等燃料加热水，产生高温高压蒸汽；(2) 蒸汽发生器蒸汽：利用核能、水能、太阳能等能源进行蒸汽发生。
2. 锅炉蒸汽的工作原理锅炉蒸汽的工作原理是通过加热锅炉内的水，使水产生汽化转变成蒸汽，然后将蒸汽输送到需要的地方进行利用。
其主要包括燃料燃烧、热量传递、水蒸气化、蒸汽产生等过程。
3. 蒸汽的应用蒸汽在化工生产过程中有着多样的应用，主要包括以下几个方面：(1) 驱动型应用：利用蒸汽驱动发电机、风机、泵等设备；(2) 供热型应用：利用蒸汽进行加热、蒸发、蒸馏等过程；(3) 机械型应用：利用蒸汽进行汽轮机发电、工程机械动力等；(4) 化学型应用：利用蒸汽进行化学反应、干燥、加热等工艺。
四、蒸汽的常用参数与计算1. 蒸汽的物性参数蒸汽的物性参数包括压力、温度、焓、熵、比容等，这些参数决定了蒸汽在不同工艺中的适用范围和规格要求。
2. 蒸汽的状态方程蒸汽状态方程描述了蒸汽在一定温度和压力下的物性参数，通常使用状态方程对蒸汽性质进行计算和预测。
3. 蒸汽的流量计算在化工生产中，常常需要对蒸汽的流量进行计算，以满足不同工艺的需要。
蒸汽的流量计算通常采用流量表、流量计等设备进行测量和计算。
工程热力学童钧耕第六版
工程热力学童钧耕第六版简介《工程热力学童钧耕第六版》是一本经典的工程热力学教材，由童钧耕教授编写。
本书系统地介绍了工程热力学的基本概念、原理和应用，适用于工科相关专业的学生和从事相关领域的工程师。
内容概述《工程热力学童钧耕第六版》共分为十章，内容涵盖了热力学的基本概念、气体和蒸汽的性质、能量转换与传递、理想气体混合物等方面。
以下将对每一章节进行简要介绍。
第一章：引言这一章主要介绍了工程热力学的基本概念和范围，以及其在实际应用中的重要性。
同时还对温度、压力、体积等基本物理量进行了定义和解释。
第二章：能量转换与能量传递本章讲述了能量转换与传递的基本原理，包括能量守恒定律、功与功率、传热与传质等内容。
通过对各种能量转换过程的分析，读者可以深入理解能量守恒定律在工程实践中的应用。
第三章：气体与蒸汽的性质这一章主要介绍了气体和蒸汽的基本性质，包括物态方程、气体混合物、湿空气等内容。
通过对气体和蒸汽性质的分析，读者可以了解到它们在工程热力学中的重要作用。
第四章：一次能源与二次能源本章重点讲述了一次能源和二次能源的概念和特点。
同时还介绍了常见的一次能源和二次能源类型，以及它们在工程实践中的应用。
第五章：理想气体混合物这一章主要介绍了理想气体混合物的基本原理和计算方法。
通过对理想气体混合物进行分析，读者可以掌握计算混合气体性质和热力学过程参数的技巧。
第六章：燃烧与燃烧产物本章讲述了燃烧与燃烧产物的基本原理和特点。
同时还介绍了常见的燃料类型、燃烧过程中的能量转换和产物生成等内容。
第七章：蒸汽发生器这一章主要介绍了蒸汽发生器的原理和构造，包括锅炉、汽轮机等设备。
通过对蒸汽发生器的分析，读者可以了解到其在能量转换中的重要作用。
第八章：蒸汽涡轮机本章重点讲述了蒸汽涡轮机的工作原理和性能特点。
同时还介绍了蒸汽涡轮机在电力工业中的应用和优化方法。
第九章：压缩机与风机这一章主要介绍了压缩机和风机的基本原理和分类。
通过对压缩机和风机的分析，读者可以掌握它们在工程实践中的应用技巧。
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 。
气体和蒸汽的性质
水的三相点温度和压力值：
Ttp 273.16K ptp 611.659Pa
一点 临界点
pcr 22.064 MPa
两线
上界限线 下界限线
tcr 373.99 C vcr 0.003106m3 /kg三区
液 汽液共存
汽
未饱和水 饱和水 五态 湿蒸汽 干饱和蒸汽 过热蒸汽
分析：
p-v图中可以看出：影响 v 的主要是 P 和 T： 1) 对液态而言，T对v的影响比P的影响大，因而当P增加时，
物质有三种聚集状态：固态、液态、气态 水的三态： 冰、水、蒸汽
热力学面：以p,v,T表示的物质各种状态 的曲面
水的热力学面
单相区
气
固--液
液
p
p
两相区
液--气
T
T
固
固--气 v
六个区：三个单相区、三个两相区
饱和线、三相线和临界点
饱和液线
p
临界点 饱和气线
三相线
饱和固线
T v
四个线：三个饱和线、一个三相线 一个点：临界点 pcr 22.064Pa,Tcr 373.99K
过热阶段
干饱和蒸汽
过热蒸汽
p const. t ts v v s s h h
p const. t ts v v s s h h
这个阶段所需的热量称为过热热 qsup。 t-ts称为过热度
蒸汽的参数
蒸汽的参数全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：蒸汽是指水在受热后产生的气态水蒸气，它是一种无色、无味、无臭的气体。
在自然界中，蒸汽是一种极为常见的状态，我们可以在煮水时看到涌泉腾腾的蒸汽冒出，也可以在洗澡时感受到热气弥漫在浴室里。
蒸汽在工业生产、能源利用、环境保护等方面都具有重要的作用。
蒸汽有许多重要的参数，这些参数主要是用来描述和评估蒸汽的性质和性能的。
其中最重要的参数包括压力、温度、比容、热容和焓等。
下面我们就来逐一介绍这些参数：1. 压力：蒸汽的压力是指蒸汽对其容器或周围环境施加的压力。
蒸汽的压力通常以帕斯卡（Pa）或大气压（atm）为单位。
蒸汽的压力与其温度有直接的关系，在常压下，水的沸点温度为100摄氏度，所对应的是标准大气压（1atm）的蒸汽压力。
2. 温度：蒸汽的温度是指蒸汽的热量水平，通常以摄氏度（℃）或开尔文（K）为单位。
蒸汽的温度与其压力密切相关，随着温度的升高，蒸汽的压力也会增加，这是由于热量增加导致蒸汽分子速度增加而产生的结果。
3. 比容：蒸汽的比容是指单位质量的蒸汽所占的体积大小，通常以立方米/千克（m³/kg）为单位。
比容与密度的倒数成正比，即比容越大，密度越小。
蒸汽的比容随着温度和压力的变化而变化，一般情况下比容随温度升高而增大。
4. 热容：蒸汽的热容是指单位质量的蒸汽吸收或释放的热量，通常以焦尔/千克-开尔文（J/kg-K）为单位。
热容是描述物质温度变化时需要吸收或释放的热量大小的重要参数，它与物质本身的热性质有关。
5. 焓：蒸汽的焓是用来描述蒸汽的热力状态的参数，通常表示为单位质量的蒸汽所具有的内能和功的总和，以焦耳/千克（J/kg）为单位。
蒸汽的焓随着温度和压力的变化而变化，它能够反映蒸汽的热力特性和能量状况。
综上所述，蒸汽的压力、温度、比容、热容和焓是描述和评估蒸汽性质和性能的重要参数，它们之间具有密切的关系，并且随着蒸汽的物理状态和热力特性的变化而变化。
蒸汽的清洁原理
蒸汽的清洁原理蒸汽的清洁原理是基于其物理性质和化学性质的。
蒸汽是一种气态水，即水在一定温度下转变成气体形态，这种转变是通过水的分子在高温下具有足够的能量而逃离液体表面形成蒸汽。
蒸汽具有较高的温度和压力，并且能够通过空气中的各种物质传递和散热热量。
这些特性使得蒸汽成为一种理想的清洁介质。
蒸汽的清洁原理可以分为两个方面：物理清洁和化学清洁。
物理清洁是指利用蒸汽的高温和动力，通过直接接触或冲击的方式去除污垢和污染物。
高温的蒸汽能够软化和破坏污垢的结构，从而使其易于去除。
蒸汽中的小水滴能够在表面上形成膜状，并扩展成一层湿膜，使污垢温度升高并解决。
同时，蒸汽高温和高压的动力能够将污垢从表面冲刷出。
物理清洁广泛应用于家庭、饮食、摩托车等各个方面，例如蒸汽清洁机可以用于清洗厨房的油污、家具的灰尘、汽车的座椅等。
化学清洁是指利用蒸汽的化学性质与污垢中的化学物质发生反应，使其分解或转化为易于清除的物质。
蒸汽中的水分子具有强氧化性能，能够与有机物发生气化或燃烧反应，并将有机物分解成较低分子量的物质。
这使得蒸汽成为一种理想的清洁介质，特别是在处理污水、石油、化工、食品等行业。
例如，利用蒸汽蒸发技术可以将含有大量污染物的废液分离和转化为纯净的水。
蒸汽的清洁原理还可以通过蒸汽的渗透性和杀灭生物的能力来解释。
蒸汽可以渗透到被清洁物体的微小孔隙和缝隙中，将污垢和杂质溶解或冲刷出来。
同时，蒸汽的高温和高湿度可以杀灭微生物，如细菌、病毒和真菌等。
这使得蒸汽在医疗、食品加工、饮料生产等行业得到广泛应用。
蒸汽的清洁原理在实际应用中还可以与其他清洁技术相结合，形成复合清洁方式。
例如，可以将蒸汽与洗涤剂、溶剂、超声波等结合使用，以提高清洁效果和效率。
此外，蒸汽清洁还可以与机械清洁、冷冻清洁、激光清洁等技术相结合，以满足不同环境和设备的清洁需求。
总之，蒸汽的清洁原理是基于其物理性质和化学性质的，包括物理清洁和化学清洁。
蒸汽利用其高温、高压和化学性质，可以软化和破坏污垢结构，通过冲击、溶解和气化等方式将污垢去除。
沈维道《工程热力学》(第4版)名校考研真题-气体和蒸汽的性质(圣才出品)
2．理想气体只有取定比热容时，才能满足迈耶公式：cp − cv = Rg 。（ ）[南京航空
航天大学 2008 研] 【答案】错 【解析】只要是理想气体，就满足迈耶公式。
3．（1）理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。（ ）
（2）活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。（ ）[西
【答案】T1（p2/p1）；0； cv (T2 − T1) ； cv (T2 − T1)
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三、判断题
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1．流动功的大小仅取决于系统的进口和出口状态，而与经历的过程无关。（ ）[天
津大学 2005 研]
【答案】对
【答案】A
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【解析】在四个选项中，只对于理想气体的绝热过程， du = cV dT ，且 dq = 0 ，即 w = −cV dT 。
4．理想气体等温过程的技术功＝（ ）。[宁波大学 2008 研] A．0 B2
【答案】C
【解析】 wt
A．升高 B．降低 C．不变 【答案】A 【解析】充气的过程中增加了流动功，故导致瓶子气体的内能升高，温度升高。
3． w = cvdT 使用条件为（
A．理想气体绝热过程
）。[湖南大学 2007 研]
B．理想气体可逆过程
C．任何工质定容过程
D．任何工质绝热过程
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【答案】错 【解析】上式不仅只适应于理想气体，也只能用于可逆过程。
四、名词解释 1．理想气体与实际气体。[天津大学 2005 研] 答：理想气体是不考虑分子之间的作用力以及气体分子本身所占体积的气体模型，严格 地说它是一种假想的气体。实际气体则是实际存在的气体。前者遵循理想气体方程式等规律， 后者则不遵循这种规律。实际气体的压力趋近于零时，实际气体就趋向于理想气体。
蒸汽的特性
所谓蒸汽(又称可凝性气体)，是相对于永久气体(或称非可凝性气体)而言的。
对于任何一种气体，都存在有一个临界温度，在临界温度以上的气体，不能通过等温压缩发生液化，称为永久气体；而在临界温度以下的气体，靠单纯增加压力即能使其液化，便是蒸汽。
空间中的蒸汽分子返回到液体内去的过程叫做凝结。
蒸汽的凝结率W[kg/(m2·s)]，即单位时间内在单位面积液面上凝结的蒸汽质量，可借助(20)式计算(23)式中α为凝结系数，p v为蒸汽的分压力。
凝结的逆过程，即液体分子飞到空间变成蒸汽的现象，叫蒸发。
单位时间通过单位面积液面蒸发的质量叫蒸发率Gv[kg/(m2·s)]在汽、液共存的条件下，蒸发和凝结现象同时存在，若蒸发率大于凝结率，则宏观上表现为液体的蒸发；若蒸发率小于凝结率，则宏观上表现为蒸汽的凝结；二者相等时，则处于饱和状态，此时空间蒸汽的压力称为对应平衡温度下的饱和蒸汽压p s。
物质的饱和蒸汽压随着温度的升高而增大。
液体的蒸发率与对应温度下的饱和蒸汽压间的关系为(24)此式常用于蒸发镀膜中金属蒸发量的计算。
一种蒸汽的实际压力p v与其对应温度下的饱和蒸汽压p s之比，称为蒸汽当时的饱和度。
作为最常用的一项指标参数，常把空气中水蒸汽的饱和度定义为空气的相对温度，相对温度(%) = p v H20/p s H20 × 100％(25)例如：工程中定义标准环境条件为温度20o C，相对湿度65%，大气压力101325Pa。
已知水蒸汽在20o C时的饱和蒸汽压为2333Pa(17．5托)，则可计算出标准环境条件下大气中水的分压力为0.65 × 2333 = 1516Pa(11.375托)。
饱和蒸汽压的存在，是蒸汽有别于理想气体模型的根本之处，也是我们要将蒸汽的性质单独作为一节讨论的原因。
在真空工程中，在蒸汽没有达到饱和之前，即饱和度<1时，我们可以使用前面介绍的理想气体定律和公式来描述蒸汽的性质；而蒸汽一旦达到饱和，情况却大不相同，如果我们对饱和蒸汽继续作等温压缩，蒸汽压力将不再升高而是维持饱和蒸汽压的值不变，即不再服从波义耳--马略特定律，为多余部分的蒸汽将凝聚为液态或固态；反之，在饱和蒸汽与其凝聚相(液态或固态)平衡共存的情况下，对蒸汽作等温膨胀，蒸汽的压力也不会降低，而是其凝聚相不断蒸发或升华来补充蒸汽，直至全部变成蒸汽为止。
第三章 气体和蒸汽的性质(1)
三相点 定义： 定义：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 2) 三相点温度和压力是最低的饱和温度和饱和压力 3) 各物质在三相点的温度与压力分别为定值，但比 各物质在三相点的温度与压力分别为定值， 体积则随固、 气三相的混合比例不同而异。 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： 水的三相点温度和压力值：
2
2、理想气体状态方程式
不同物量下理想气体的状态方程式
pv = RgT pV = mRgT pVm = RT pV = nRT
Rg为 气体常数，其数值取决于气体的种类，与气体状 气体常数，其数值取决于气体的种类 气体的种类， 态无关。 态无关。 = MRg 既与状态无关，也与气体性质无关, R 既与状态无关，也与气体性质无关, 称为摩尔气体常数 称为摩尔气体常数。 摩尔气体常数。
c=
δq
dT
=
δq
dt
4
（1）比定容热容
对于理想气体
∂u cV = = dT ∂T V
δ qV
du cV = dT
∂h cp = = dT ∂T p
（2）比定压热容
对于理想气体
δ qp
dh cp = dT
5
3、迈耶公式及比热容比
理想气体的c 理想气体的cp与cV之间的关系： 之间的关系：
第三章 气体和蒸汽的性质
1
3-1
理想气体的概念
理想气体的特征： 理想气体的特征： （1）气体分子的距离足够大，体积忽略不计； 气体分子的距离足够大，体积忽略不计； （2）气体分子之间以及分子与容器壁的碰撞都是弹 性碰撞。 性碰撞。 气体分子之间无作用力； （3）气体分子之间无作用力； 理想气体在自然界并不存在，但实验证明： 理想气体在自然界并不存在，但实验证明：气 体 压力不太高 （ P→0， v→∞） ， 温度不太低 时 ， 压力不太高（ ， → ） 温度不太低时 远离液态的稀薄气体， 即 远离液态的稀薄气体 ， 气体分子间作用力及分子 本身的体积可忽略，气体性质接近理想气体。 本身的体积可忽略，气体性质接近理想气体。
蒸汽温度与焓值对照表合集
蒸汽温度与焓值对照表合集蒸汽是工业生产和生活中常见的一种物质状态，其温度和焓值的对照表对于工程设计、热力计算等方面具有重要的参考价值。
本文将从蒸汽的基本性质、蒸汽温度与焓值的关系以及对照表的应用等方面进行介绍和分析，希望能够为相关领域的工程师和科研人员提供一些参考和帮助。
一、蒸汽的基本性质。
蒸汽是液体在一定温度下受热变成气体的过程中产生的气体。
蒸汽具有以下几个基本性质：1. 温度，蒸汽的温度是指蒸汽所处的热力状态，通常以摄氏度（℃）或者开尔文（K）为单位来表示。
2. 压力，蒸汽的压力是指单位面积上的压力大小，通常以帕斯卡（Pa）或者标准大气压（atm）为单位来表示。
3. 焓值，蒸汽的焓值是指单位质量的蒸汽所具有的能量大小，通常以焦耳（J）或者千焦（kJ）为单位来表示。
4. 比容，蒸汽的比容是指单位质量的蒸汽所占据的体积大小，通常以立方米/千克（m³/kg）为单位来表示。
以上是蒸汽的基本性质，了解这些性质对于理解蒸汽的温度与焓值的对照表具有重要的意义。
二、蒸汽温度与焓值的关系。
蒸汽的温度与焓值之间存在着密切的关系，一般情况下，蒸汽的温度越高，其焓值也越大。
这是因为随着温度的升高，蒸汽分子的平均动能也会增加，从而使得蒸汽的内能和焓值增加。
因此，蒸汽的温度与焓值之间可以通过一定的数学关系来描述。
在工程实践中，通常使用蒸汽表来描述蒸汽的温度与焓值之间的关系。
蒸汽表是一种以蒸汽的温度和压力为参数，给出蒸汽的焓值、比容等物理性质的表格。
通过蒸汽表，可以方便地查找到不同温度下蒸汽的焓值，从而为工程设计和热力计算提供参考。
三、蒸汽温度与焓值对照表的应用。
蒸汽温度与焓值对照表是工程设计和热力计算中常用的参考资料，其应用范围涵盖了许多领域，包括发电厂、化工厂、制冷空调等。
下面将以发电厂为例，介绍蒸汽温度与焓值对照表的应用。
在发电厂中，蒸汽是驱动汽轮机工作的动力源，因此蒸汽的温度和焓值对于发电厂的运行具有至关重要的作用。
蒸汽使用的注意事项
迅速将泄漏区域的人员疏散到 安全地带，避免人员伤亡。
启动应急处理程序
按照企业制定的应急预案，组织 专业人员进行处置，包括穿戴防 护装备、使用专用工具等。
监测泄漏情况
使用检测仪器对泄漏区域进行 监测，确定泄漏范围和浓度，
为后续处置提供依据。
人员受伤救援方法
01
02
03
迅速脱离现场
将受伤人员迅速带离泄漏 现场，转移到安全区域。
蒸汽使用的注意事项
目录
• 蒸汽基本概念及性质 • 蒸汽设备安全操作规范 • 蒸汽管道系统设计与安装要求 • 蒸汽使用过程中的安全防护措施 • 应急处理与救援措施 • 法规标准与合规性要求
01
蒸汽基本概念及性质
蒸汽定义与分类
蒸汽定义
蒸汽是一种无色、无味、透明的气体，是水在加热到沸点时 汽化而成的。
溶解性
蒸汽在水中的溶解度随着温度的升 高而降低。
02
蒸汽设备安全操作规范
设备启动前检查
检查蒸汽设备是否处 于正常工作状态，如 压力表、安全阀等是 否正常。
检查设备周围是否存 在易燃、易爆物品， 确保设备运行环境安 全。
检查蒸汽管道、阀门、 法兰等连接处是否紧 固，有无泄漏现象。
设备运行过程中监控
选用低噪声、低振动的蒸汽设 备，减少噪声和振动对环境和
人员的影响。
对蒸汽设备进行隔声、减振处 理，如安装消声器、减振器等
。
合理安排蒸汽设备的使用时间 和频率，避免在人员密集或休
息时间使用。
定期对蒸汽设备进行维护保养 ，确保设备处于良好状态，减
少噪声和振动。
定期检测泄漏和隐患排查
建立完善的蒸汽设备检测制度，定期对设备进行全面检 测，包括管道、阀门、压力表等。
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 )
工程热力学名词解释+简答题
为零的过程； 稳定流动的基本方程：连续性方程、能量方程、过程方程、声速方程； 马赫数(Ma)：气体流速与当地声速的比值；
Ma<1，亚声速流动，渐缩； Ma=1，声速流动，截面积最小； Ma>1，超声速流动，渐扩； 节流：流体在管道内流动时，流经阀门、孔板的等设备，由于局部阻力，流 体压力降低，这种现象称为节流，绝热节流是等焓、熵增、降压过程，温度 变化和实际过程有关； 焦耳—汤姆逊系数（μ）：μ>0，节流后温度降低；μ=0，温度不变；μ<0， 节流后温度升高；
第二章 热力学第一定律
热力学能：物质内部微观粒子热运动具有的能量总和；
热力学第一定律：热量与其他能量相互转换的过程中，总体能量保持不变。 基本概念
实质是能力的机械装备。
第三章 气体和蒸汽的性质
理想气体：气体分子是弹性的，不具有体积，分子之间没有相互作用力的理
21. 蒸汽动力系统中的水泵进出口压力远大于燃气轮机压气机中的压力差，为什么燃气 轮机作功的大部分被压气机消耗，而蒸汽动力循环中水泵消耗的功可以忽略？
答：蒸汽动力循环中水泵压缩为液体，而燃气轮机中压气机压缩为气体，液体的压缩性比 气体差。 22. 能否在汽轮机中将全部蒸汽抽出来用于回热，这样可以取消凝汽器，从而提高效率？ 答：不能，根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热，并使其全部作功而不引起其他 变化。该过程不对外放热，单一热源吸热作功，违背了热力学第二定律。 23. 压缩过程需要耗功，为什么内燃机在燃烧之前都要有一个压缩过程？ 答：压缩过程能够提高工质的压力，提高了工质的平均吸热温度，从而提高热效率。 24. 利用人力打气筒为车胎打气时用湿布包裹气筒的下部，会发现打气时轻松了一点，
蒸汽和氮气的密度
蒸汽和氮气的密度
蒸汽和氮气是我们日常生活中常见的气体。
它们具有不同的性质和用途，但最引人注目的是它们的密度差异。
我们来看看蒸汽。
蒸汽是水在高温下变成气体的状态。
它是无色无味的，非常轻，所以它的密度相对较低。
当我们煮水时，水开始沸腾，温度上升，水分子逐渐脱离液体形成蒸汽。
蒸汽通常用于发电厂和工业生产中，因为它可以产生高压力和高温，推动机械设备的运转。
此外，蒸汽还被用于热水器和加热系统，通过传导热量来提供温暖和舒适的环境。
与蒸汽相比，氮气的密度要高得多。
氮气是地球大气中的主要成分之一，占据了大约78%的比例。
它是一种无色无味的气体，密度较高，比空气稍微重一些。
氮气广泛应用于许多领域，比如化学工业、食品工业和医药领域。
在化学实验室中，氮气常被用作惰性气体，用来保护反应物或产物免受空气中的氧气和水的影响。
此外，氮气还被用于储存和运输液态氧、氢和其他易燃、易爆的化学物质。
总结一下，蒸汽和氮气是两种常见气体，它们的密度差异很大。
蒸汽是水在高温下变成气体的状态，密度相对较低，常用于发电厂和加热系统。
而氮气是地球大气中的主要成分之一，密度较高，广泛应用于化学、食品和医药领域。
通过理解它们的密度特点，我们可以更好地利用它们的性质，为人类的生活和工作带来便利和进步。
1mpa204℃蒸汽焓值
1mpa204℃蒸汽焓值
【原创版】
目录
1.蒸汽的定义和性质
2.1MPa 和 204℃的含义
3.蒸汽焓值的概念和计算方法
4.1MPa204℃蒸汽的焓值
正文
1.蒸汽的定义和性质
蒸汽是指在标准大气压下（即 1 个大气压，也就是海平面的大气压力），液体被加热到一定温度时，液体内部分子运动加剧，逃逸出液面转变为气体的现象。
蒸汽具有高温、高压的特点，其温度和压力会随着热源的加热而变化。
2.1MPa 和 204℃的含义
1MPa 是 1 兆帕斯卡的压力单位，表示 1 平方厘米上的压力为 1 兆帕。
在物理学中，压力是描述流体或气体作用在物体表面上的力的大小。
204℃是摄氏度的温度单位，表示温度为 204 度。
温度是物体分子热运动的程度，通常用来描述物体的冷热程度。
3.蒸汽焓值的概念和计算方法
蒸汽焓值是指单位质量的蒸汽在特定温度和压力下的热量。
蒸汽焓值的计算方法通常是通过热力学循环来求解，其公式为：H = U + PV，其中
H 表示焓值，U 表示内能，P 表示压力，V 表示体积。
4.1MPa204℃蒸汽的焓值
根据上述公式，我们可以计算出 1MPa204℃蒸汽的焓值。
首先，我们
需要知道水的摩尔质量，即每摩尔水的质量。
水的摩尔质量为 18 克/摩尔。
然后，我们可以根据蒸汽的压力和温度，查找蒸汽表，得到 1MPa204℃蒸汽的比热容。
最后，带入公式，即可求得 1MPa204℃蒸汽的焓值。
乙烷和蒸汽反应产物
乙烷和蒸汽反应产物乙烷是一种无色、无味的气体，常用于燃料和溶剂。
蒸汽是水加热到沸腾状态时产生的气体。
当乙烷与蒸汽反应时，会产生什么样的产物呢？让我们来看看乙烷和蒸汽的性质。
乙烷是一种烷烃，由两个碳原子和六个氢原子组成。
它具有较低的沸点和燃烧性能，是一种理想的燃料。
蒸汽是水在高温下的气态形式，由水分子组成。
它具有较高的热能，可以用作驱动工业设备和发电机的动力源。
当乙烷与蒸汽反应时，会发生氧化反应。
乙烷中的碳原子会与蒸汽中的氧原子结合，形成二氧化碳和水。
这是一种燃烧反应，释放出大量的热能。
具体而言，乙烷和蒸汽反应的化学方程式如下：C2H6 + H2O → CO2 + H2O在这个化学方程式中，乙烷和蒸汽分别是反应的反应物，而二氧化碳和水则是产物。
乙烷中的碳原子与蒸汽中的氧原子结合形成二氧化碳，同时乙烷中的氢原子与蒸汽中的氧原子结合形成水。
这个反应是一种高温反应，需要足够的能量才能开始。
通常情况下，我们需要提供一个点火源来引发乙烷和蒸汽的反应。
一旦反应开始，它会迅速自行进行，并释放出大量的能量。
乙烷和蒸汽反应产生的二氧化碳是一种常见的温室气体，它会导致地球气候变暖。
因此，在使用乙烷作为燃料时，需要注意控制二氧化碳的排放量，以减少对环境的影响。
乙烷和蒸汽反应的产物是二氧化碳和水。
这是一种燃烧反应，释放出大量的能量。
我们需要注意控制二氧化碳的排放，以减少对环境的影响。
乙烷和蒸汽反应的化学方程式是C2H6 + H2O → CO2 + H2O。
这个反应需要足够的能量来开始，一旦反应开始，它会自行进行。
蒸汽是易燃易爆气体吗
蒸汽是否易燃易爆气体蒸汽是指水在加热过程中，达到水的沸点时变成的气态水。
那么，蒸汽是否是易燃易爆气体呢？蒸汽的化学性质蒸汽是水的气态形式，因此其主要成分为水分子（H2O）。
水是一种不易燃的物质，因为它的氧气含量相当低，无法维持燃烧所需的氧气浓度。
此外，水也不易爆炸，因为它的氧化能力相对较弱。
蒸汽的物理性质蒸汽的物理性质主要有两个方面，分别是密度和温度。
密度蒸汽的密度非常小，约为0.6 kg/m3，远低于空气的密度（1.2 kg/m3），这也是蒸汽很难感觉到的原因之一。
温度蒸汽的温度通常比水高，因为它需要吸收热量才能变成气态。
在常温下，蒸汽的温度可以达到100℃，但随着温度的升高，蒸汽的压力也会相应增加，这也是蒸汽能够推动机械的原因。
但是，蒸汽的温度也不会超过其热源温度，因此它也不会像气体那样扩散得特别快。
蒸汽的危险性尽管蒸汽不属于易燃易爆气体，但在某些情况下，它也具有一定的危险性。
高温高压如果蒸汽在高温高压下被储存在封闭空间中，比如蒸汽锅炉、压力罐等，如未采取必要的安全措施，它就有可能因为爆炸而造成严重的伤害甚至死亡。
因此，在这些装置中，要设置可靠的安全阀门和安全系统。
化学反应另外，蒸汽在化学反应中也可能造成危害。
比如，在与易燃气体（比如甲烷）反应时，蒸汽可以作为氧化剂，导致燃烧反应的持续进行，从而加剧火灾的危险。
因此，存储和使用蒸汽时要十分小心谨慎。
结论总的来说，蒸汽不是属于易燃易爆气体，但在特定条件下，它也可能因高温高压及化学反应引起安全风险。
因此，在处理蒸汽时，我们需要充分了解其性质以及可能的风险，并采取合适的安全措施来规避潜在的危险。
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h cp (T2 T1)
理想气体可逆过程
q q
cvdT pdv cpdT vdp
2
q cvT pdv
1
2
q cpT vdp
1
二、迈耶方程
h u pv u RgT
dh d (u R gT ) du Rg dT du cvdT dh cpdT
u2 u1
即： T2 T1
s2
s1
cv
ln
T2 T1
R g ln
v2 v1
s2
s1
Rg
ln
V2 V1
m m
Rg
ln
V2 V1
0.287 ln 2 0.1989 kJ
(kg K)
第3章第一部分作业
第4版：P94-96 习题：1（M=28.01不是28.1，教材 搞错了）、5、10
积V和原先的气体质量m1。
解：充气前： p1V m1RgT1
充气后： p2V (m1 3)RgT1
Байду номын сангаас据题意，联立方程，
m1RgT1 3RgT1
从中求解。
p1V 3RgT1
V 3RgT1 p2 p1
m1
p1V RgT1
p1 RgT1
3RgT1 p2 p1
20℃，安装在瓶上的压力表指示的压力为15Mpa，试求
瓶内氧气的质量是多少？
注意：1、单位换算
解：
PV pV mRgT m RgT
2、表压力与绝对 压力的关系。
其中：p 15 106 0.1106 15.1106 Pa
T 20 273 293K
氧气
M 32 kg kmol
Q=mc△T
为什么又要进一步提出比定压热容、 比定容热容的概念？
q1=q1v+q1p
而：q1v=cv(T3 -T2 )
q1p=cp(T4 - T3 )
另外：q2=cv(T5 -T1)
二、工程计算中比热容的三种处理方法：
作为温度的函数，用于精确计算。 曲线关系 平均比热容，用于较精确的计算。
第三章第二部分： 水蒸气的性质
水蒸气是人类使用最早、应用最广 （汽车、火车、轮船、发电）的工质。 为什么它受到人们的特别喜爱呢？是因 为水分布广，价格便宜，无毒无臭，而 水蒸气的获得又特别容易（在常压下只 要加热到100℃以上就产生），而在常 温下就以液态水的情况存在，便于我们 的循环使用。
从工程中使用的参数范围来看，水蒸气离
理想气体的基本假设
u u(T ) 1、分子为不占体积的弹性质点
2、除碰撞外分子间无作用力
理想气体是实际气体在低压高温时的抽象
理想气体与实际气体 定义：热力学中，把完全符合 pv RgT 及热力学能仅为温度的
函数 u u(T ) 的气体，称为理想气体；否则称为实际气体。
理想气体：氧气、氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、空气、 燃气、烟气……（在通常使用的温度、压力下）
300 100 0.0084992 0.00845
0.58
200 100 0.005666 0.0046
23.18
90
1
0.25498 0.24758
2.99
计算依据
v RgT 287.06 300 0.84992m3 / kg
p
101325
相对误差=
v v测 0.84992 0.84925 0.02%
T
)
re
v
q cV dT pdv
ds
cv
dT T
p T
dv
ds
cv
dT T
Rg
dv v
pv RgT p Rg Tv
s2 s1
T2 T1
cv
dT T
R v2
v1 g
dv v
cv
ln
T2 T1
Rg
ln
v2 v1
利用类似的方法，q cpdT vdp,
三者的换算关系： cm M c 22.4c
比定容热容：
cv
( q
dT
)v
k J (kgK )
q du pdv
定容过程 dv 0
(q)v du
cv
( du dT
)v
理想气体 u u(T )
cv
du dT
比定压热容：
cp
( q
dT
)
p
k J (kgK )
ts =f(Ps )，只有一个独立变
量。
饱和蒸汽 饱和水
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
Ts
ps=1.01325bar 青藏 ps=0.6bar 高压锅 ps=1.6bar
ps
ts=100 ℃ ts=85.95 ℃ ts=113.32 ℃
二、水的定压汽化过程
容器中装有1kg水， p 0.1MPa
3 p1 p2 p1
第二节 理想气体的比热容
一、比热容及其分类
定义：单位物量物体在准静态过程中温度升高1K（或 1C）所需要的热量称为“比热容”。
c q
dT
2
q cdT
1
质量比热容： c 体积比热容： c
kJ (kg K )
k J (m3 K ) 标准状态下
千摩尔比热容： cm k J (kmol K )
q u pdv
1 2
q h vdp
1 2
q Tds
1
一、理想气体的热力学能和焓
p
2
u
u(T )，h
u
pv
u
T
RgT
h(T )
2v
T=常数
2 2v 2p
1
2p
P=常数
1
v=常数
v
s
温度相同的状态点（可能压力和比体积不同）其热力学能和焓
相同。理想气体的等温线即为等热力学能线、等焓线。
cpdT cvdT RgdT (cv Rg )dT 迈耶方程： cp cv Rg 或 cp cv Rg
比定压热容大于比定容热容
前面提到： 考虑到Q与W有共同点： 1 都是传递的能量； 2 可以互相转换。 所以，可以进行以下类比：
三、理想气体的熵
熵的定义：
ds
( q
可得：
s2 s1
cp
ln
T2 T1
R ln
p2 p1
例： 试求空气在自由膨胀中比熵的变化量，已知初态空气 的温度为 T1 ，体积为V1 ，膨胀终了的容积 V2 。2V。1 解：取整个容器内的空气为孤立系统（系统与外界无功、
热及物质交换） q (u2 u1) w
q0 w0
Q 膨胀中的燃气
W
要实现能量转换： 内因－工质的热力性质（本章） 外因－工质的热力过程（下一章） 缺一不可。
刚性容器 W=0
第三章第一部分： 理想气体的性质
第一节 理想气体的定义 第二节 理想气体的比热容 第三节 理想气体的热力学能、焓和熵
第一节 理想气体的定义
一、理想气体 (perfect gas、ideal gas、permanent gas)
同温度范围内所有过程初、终状态热力学能变化量相同，焓变化量都相同。
前面已经得到的结果：
理想气体
u u(T )
h u pv u RgT h(T)
所以有：
du cvdT
cv
du dT
cp
dh dT
dh cpdT
du cvdT
dh cpdT
u cv (T2 T1)
(t1
t2
)
3. 定值比热容
q c(t2 t1)
单原子气体: cp,m 20.9 kJ (kmol K ) 双原子气体： cp,m 29.3 kJ (kmol K ) 三原子气体： cp,m 37.7 kJ (kmol K )
第三节 理想气体的热力学能、焓和熵
2
利用真实比热容计算热量：
q12
2
1 c p0dT
2
1 (a0
a1T
a2T 2
a3T 3 )dT
a0 (T2
T1)
a1 2
(T22
T12 )
c cp0=a0+a1T+a2T2
+┉
B2
a2 3
(T23
T13 )
a3 4
(T24
T14 )
A
1
真实比热适用于大温差、计算精度要求高的场合。0
v测
0.84925
（1）温度较高，随压力增大，误差增大;
（2）虽压力较高，当温度较高时误差还不大，但温度较低， 则误差极大;
（3）压力低时，即使温度较低误差也较小。 本例说明：低温高压时，应用理想气体假设有较大误差。
理想气体是实际气体在低压高温时的抽象.
例1 已知氧气瓶的容积 V 40103m3 ，瓶内氧气温度为
直线关系
作为常数，用于近似计算，在常温下比较 符合。
1、真实比热容作为温度的函数，用于精确计算。
理想气体的比热不仅与过程有关，而且随温度变化。通常根 据实验数据将其表示为温度的函数：