水蒸气的形成过程
水蒸气的蒸发原理
水蒸气的蒸发原理一、引言水是地球上最重要的物质之一，无论是对于生命的存在还是人类的生活，水都起着至关重要的作用。
而水蒸气的形成和蒸发原理更是水循环中不可或缺的一环。
本文将探讨水蒸气的蒸发原理及其相关知识。
二、水蒸气的定义水蒸气是指水在一定温度下由液态转变为气态的状态。
当水分子的热运动达到一定程度时，它们将从液态转变为气态，形成水蒸气。
水蒸气是无色、无味的，是大气中重要的组成部分之一。
三、蒸发的过程蒸发是水从液态向气态转变的过程。
在液体表面，水分子因为热运动而具有不同的速度。
一部分水分子具有较高的速度，能够克服液体表面的吸引力，从而从液体中跃出，进入气态形成水蒸气。
这个过程被称为蒸发。
四、蒸发的影响因素蒸发的速率受多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 温度：温度是影响蒸发速率的最主要因素之一。
温度越高，水分子的平均能量越大，热运动越剧烈，蒸发速率也就越快。
2. 湿度：湿度是指空气中所含水蒸气的含量。
当空气中的湿度较低时，空气中的水分子较少，水蒸气蒸发得较快；当湿度较高时，空气中的水分子较多，蒸发速率较慢。
3. 表面积：液体的表面积越大，水分子能够从液体中跃出的机会就越多，蒸发速率也就越快。
4. 气流：气流可以将水蒸气迅速带走，加快蒸发速率。
当有风吹过液体表面时，水分子与气流相互作用，蒸发速率会增加。
五、蒸发的应用蒸发是水循环过程中的重要一环，也是许多自然现象和工业过程中不可或缺的一部分。
以下是一些蒸发的应用：1. 太阳能热水器：太阳能热水器利用太阳能将水加热，当水温达到一定程度时，水分子开始蒸发形成水蒸气。
2. 蒸发冷却器：蒸发冷却器是利用蒸发的原理来降低温度的设备。
在蒸发冷却器中，水蒸气从液态水中蒸发出来，吸收周围空气的热量，从而使周围环境变凉。
3. 蒸发干燥：蒸发干燥是一种将液态物质转变为固态的过程。
在蒸发干燥过程中，液态物质首先蒸发成水蒸气，然后通过降温或吸附等方式使水蒸气再次凝结成固态。
水蒸气物理现象
水蒸气物理现象水蒸气是水在高温下发生气化形成的气体态水分子。
在自然界中，水蒸气是非常常见的物理现象，它在大气层中的存在对于维持地球的水循环和气候变化起着重要作用。
本文将介绍水蒸气的基本特性、形成过程以及在大气中的运动和相变等物理现象。
一、水蒸气的特性水蒸气是水分子在高温下气化形成的状态，具有以下特性：1. 水蒸气是无色无味的气体，无法直接观察到。
只有当水蒸气与冷凝物接触时，才能形成可见的水滴或云雾。
2. 水蒸气具有较轻的分子量，相对分子质量为18.015。
相比之下，氧气和氮气的相对分子质量分别为32.00和28.01，水蒸气的分子量较小，因此在大气中常常会比较活跃地运动。
3. 水蒸气是随温度和压力变化而变化的。
当温度升高或压力降低时，水蒸气的存在量会增加；相反，温度下降或压力增加会导致水蒸气的减少。
二、水蒸气的形成过程水蒸气的形成过程主要与水的气化过程相关，主要有以下几种形式：1. 蒸发：当水的温度升高，水分子会获得足够的能量，一部分水分子会脱离液体表面，形成气态的水蒸气。
蒸发是水从液态转变为气态的过程。
2. 沸腾：当水的温度升至100摄氏度时，水分子的平均能量大到可以克服液体表面的压力，大量水分子会同时从液体表面脱离，产生气体态的水蒸气。
沸腾是水在达到饱和状态时，液体内部释放出气体的过程。
3. 升华：当冰在低温下直接转变为水蒸气，称为升华。
水蒸气的形成过程不经过液态的阶段，直接由固态转变为气态。
三、水蒸气在大气中的运动水蒸气在大气中的运动起着重要的调节作用，保持着地球上的水循环平衡。
以下是水蒸气运动的几种方式：1. 对流：水蒸气通过对流运动，随着热空气上升，被带到较高的大气层中。
当水蒸气上升到较高的高度时，遇到较冷的大气层，会发生冷凝，形成云朵或雾霭。
2. 扩散：在大气层中，水蒸气会随着风的吹动而扩散，向周围的地区传播。
这种扩散现象导致了水蒸气的平衡分布，使得地球上各地的水分都能够得到合理的供应。
一般情况下水蒸气的温度-概述说明以及解释
一般情况下水蒸气的温度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分内容：水蒸气是由水分子在一定的环境条件下从液态转变为气态的状态。
在自然界中，水蒸气是非常常见的一种气体形式，它存在于大气中，也存在于许多日常生活中的活动和现象中。
水蒸气的形成过程主要包括水分子在加热的情况下获得足够的能量，从而使其分子运动加快，克服表面张力和外界压强，逐渐脱离液态自由分子状态而转为气态。
这个过程可以发生在各种温度条件下，但一般来说，随着温度的升高，水蒸气的形成速度会增加。
水蒸气具有一系列特殊的性质。
首先，水蒸气在一定的温度和压力条件下与液态水达到动态平衡，这意味着在一定的温度下，水分子会以一定的速率从液态转变为气态，同时也会以相同的速率从气态转变为液态。
其次，水蒸气具有一定的热容量，即其在吸收和释放热量时的能力。
这也是为什么水蒸气能够在大气中传递热量的原因之一。
在一般情况下，水蒸气的温度取决于其环境的温度和压力。
在常见的大气环境中，水蒸气的温度通常与周围环境的温度相近或略高。
然而，在不同的环境条件下，例如高山地区或者高温环境中，水蒸气的温度可能会有所不同。
了解水蒸气在不同温度下的特点和性质对于我们理解和应用水蒸气至关重要。
在本文中，我们将探讨水蒸气的形成过程、其特点和性质以及其温度的变化规律。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构展开对水蒸气温度的探讨：1. 引言：在这一部分，我们将提供一个概述，介绍水蒸气的基本特性以及为什么研究水蒸气的温度变化是重要的。
2. 正文：这一部分将分为三个子章节，分别讨论水蒸气的形成、性质以及温度变化。
2.1 水蒸气的形成：我们将解释水蒸气是如何形成的，涉及水的蒸发和气态转变的过程，并讨论影响水蒸气形成的因素。
2.2 水蒸气的性质：在这一小节，我们将探讨水蒸气的一些基本性质，如密度、压力、容积等，以帮助读者更好地理解水蒸气的特性。
2.3 水蒸气的温度变化：在这一部分，我们将深入研究水蒸气的温度变化规律，从气体动力学的角度分析水蒸气的温度与环境条件的关系。
水蒸气—定压下水蒸气的生产过程(热工课件)
定压下水蒸气的生产过程
1. 水蒸气的定压生产过程
过冷度：在一定
过热度：在一定压力下，过热蒸汽的温度高于相应压力下的饱和
温度的差值。
过冷度和过热度分别衡量了未饱和水和过热蒸汽远离饱和温度的状
态，差值越大，越远离。
定压下水蒸气的生产过程
2. 水蒸气的p-v图和T-s图
水蒸气定压生产过程
定压下水蒸气的生产过程
1. 水蒸气的定压生产过程
干度：1kg湿蒸汽中所含水蒸气的质量称为湿蒸汽的干度，用x表
示。
x=
+
mvap—湿空气中饱和蒸汽的质量，kg；
mwat—湿空气中饱和蒸汽的质量，kg；
显然，x=0~1，对于饱和水，x=0；对于饱和蒸汽，x=1.
定压下水蒸气的生产过程
2. 水蒸气的p-v图和T-s图
定压下水蒸气的生产过程
2. 水蒸气的p-v图和T-s图
序号
类 型
特
1
一 点
临界点
2
两 线
饱和水线AC、饱和蒸汽线BC
三 区
未饱和水区、湿饱和蒸汽区、
过热蒸汽区
3
4
征
未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、
五种状态
干饱和蒸汽、过热蒸汽
定压下水蒸气的生产过程
定压下水蒸气的生产过程
1. 水蒸气的定压生产过程
工程中所用的水蒸气是在锅炉中定压加热产生的。定压下生产水
蒸气大致可分为三个阶段，五种状态。
三
个
阶
段
预热阶段：未饱和水→饱和水；
五
种
汽化阶段：饱和水→湿蒸汽→饱和蒸汽； 状
态
过热阶段：饱和蒸汽→过热蒸汽
定压下水蒸气的生产过程
水变成过热蒸汽的五个过程
水变成过热蒸汽的五个过程
水是一种非常普遍的物质，它在我们的日常生活中扮演着非常重要的角色。
而当水被加热到一定程度时，它会发生变化，从液态变成气态，这个过程被称为水的汽化。
而当水被加热到更高的温度时，它会变成过热蒸汽。
那么，水变成过热蒸汽的过程是怎样的呢？下面我们来一起了解一下。
第一步：加热水
水变成过热蒸汽的第一步是加热水。
当水被加热时，它的温度会逐渐升高，水分子的运动也会变得更加剧烈。
当水的温度达到100℃时，水开始沸腾，水分子开始脱离液体表面，变成水蒸气。
第二步：水蒸气的形成
当水开始沸腾时，水分子开始脱离液体表面，变成水蒸气。
水蒸气是一种无色无味的气体，它的密度比空气小，可以漂浮在空气中。
第三步：水蒸气的加热
当水蒸气被加热时，它的温度会逐渐升高，水分子的运动也会变得更加剧烈。
当水蒸气的温度达到100℃时，水蒸气开始变成过热蒸汽。
第四步：过热蒸汽的形成
当水蒸气的温度达到100℃时，水蒸气开始变成过热蒸汽。
过热蒸汽是一种高温高压的气体，它的温度可以达到200℃以上，压力也非常大。
第五步：过热蒸汽的释放
当过热蒸汽的压力超过容器的承受能力时，它会被释放出来。
这个过程被称为爆炸。
爆炸会释放出大量的能量，对周围的环境和人体都会造成严重的伤害。
水变成过热蒸汽的过程是一个非常复杂的过程，需要经过多个步骤才能完成。
在我们的日常生活中，我们需要注意安全，避免过热蒸汽的释放造成的危害。
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。
第三章-3-水蒸气
按饱和温度t排列的表(附录A-6a) 按饱和压力p排列的表(附录A-6b)
2）未饱和水和过热蒸汽表 附录A-7
饱和水和饱和水蒸气表（按温度排列）
t / oC T,K
p, MPa
v', m3/kg v, m3/kg
h', kJ/kg
h", kJ/kg
s', kJ/(kg K)
ps
汽
液
化
化
ts
饱和液体
放掉一些水，ts不变， p变。
t
ps
s
ps=1.01325bar
ts=100 ℃
青藏ps=0.6bar
ts=85.95 ℃
高压锅ps=1.6bar
ts=113.32 ℃
饱和状态 ps ts
（2）临界点
• 当温度超过一定值tC时，无论压力p多高也不能使气体液
v
0.0010002 0.0010078 0.0010171
8.119 9.052
h
0.0 167.5 251.1 2647.8 2724.4
s
0.0001 0.5721 0.8310 8.0205 8.2261
使用水和水蒸气热力性质表时注意：
• 先根据已知参数确定状态，以决定要使用的表。 • 查表时仍要用到线性插值法。
0.1 2258.2 99.63 0.0010434 1.6946 417.51 2675.7 1.3027 7.3608 1.0 2014.4 179.88 0.0011274 0.19430 762.6 2777.0 2.1382 6.5847 10 1315.8 310.96 0.0014526 0.01800 1408.6 2724.4 3.3616 5.6143
第3节(五) 水蒸气.
va v ' vx v" v
s 0 s ' sx s" s
s
p
三个阶段
a b c d e
T
e b c d
Ts
a v
1）定压预热阶段a-b：未饱和水→饱和水。 tS 比液体热： ql c p dt h ho 面积 absso a 0 2）定压汽化阶段b-c-d：饱和水→干饱和蒸汽，既是定压又 1kg饱和水→干饱和水蒸 是定温的相变加热过程。 气所需的热量称为比汽化 r h"h' 面积bds s b 比汽化潜热： 潜热。 3）定压过热阶段d-e：饱和蒸汽→过热蒸汽。 t c p dt h h 面积dessd 比过热量： qsup tS 将0℃的水加热变为过热水蒸气所需的热量，等于液体热、 汽化潜热与过热热量三者之和。整个水蒸气定压发生过程及 各个阶段中的加热量，均可用水和水蒸气的焓值变化来计算。
v v ''
p
a
b
T
c
b c
d
e
e
a
b c
d
e a
d
v
s
p
五个状态
a b c d e v
T
e b c d
Ts
a
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。 干饱和蒸汽：d，t=ts ，p、T 不是独立的状态参数。 湿蒸汽：c，饱和水和饱和蒸汽的混合物 t = ts ， p、T 不是独立的状态参数。 干度x：1kg湿蒸汽中含xkg的饱和蒸汽，(1-x)kg饱和水。 u x xu 1 xu 过热蒸汽：e，t>ts , v x xv 1 xv 过热度t=t-ts , p、T s x xs 1 xs hx xh 1 x h’ 是独立的状态参数。
探索水的蒸发与冷凝现象及其影响因素
探索水的蒸发与冷凝现象及其影响因素水是地球上最常见的物质之一，它存在于各个领域中，不仅是生命的基础，也是自然界中一种重要的物质。
在我们日常生活中，我们常常会观察到水的蒸发和冷凝现象。
本文将探索水的蒸发与冷凝现象，并分析其影响因素。
首先，我们来了解一下水的蒸发现象。
蒸发是指水从液态转变为气态的过程。
当水分子获得足够的能量时，它们会从液态跃迁到气态，形成水蒸气。
这个过程是一个热力学平衡的过程，涉及到能量的转移。
水蒸气会从液体表面逸出，进入空气中。
蒸发速率受到许多因素的影响，如温度、湿度、风速和表面积等。
温度是影响蒸发速率的最主要因素之一。
温度越高，水分子获得的能量越大，分子间的相互作用力减弱，水分子更容易从液态转变为气态。
这也是为什么在炎热的夏天，水分子蒸发得更快的原因之一。
湿度也会对蒸发速率产生影响。
湿度是指空气中水蒸气的含量，也可以理解为空气中水分子的饱和程度。
当空气中的湿度较高时，空气中已经存在大量的水蒸气，这样水分子就不容易从液态转变为气态，蒸发速率会减慢。
相反，当空气中的湿度较低时，空气中的水蒸气含量较少，水分子更容易从液态转变为气态，蒸发速率会加快。
风速也是一个重要的因素。
风可以带走水蒸气，使其远离液体表面，从而加快蒸发速率。
当风速较大时，水分子更容易从液态转变为气态，蒸发速率会增加。
这也是为什么在风和太阳充足的日子，水分子蒸发得更快的原因之一。
表面积也会对蒸发速率产生影响。
表面积越大，液体表面与空气接触的面积就越大，水分子更容易从液态转变为气态，蒸发速率会增加。
这也是为什么在开放的水体上，如湖泊和海洋，水分子蒸发得更快的原因之一。
接下来，我们来了解一下水的冷凝现象。
冷凝是指水蒸气从气态转变为液态的过程。
当水蒸气遇到冷却的物体表面时，由于温度的降低，水蒸气中的能量减少，分子间的相互作用力增强，水分子开始重新聚集形成液滴，从而形成冷凝现象。
冷凝速率也受到一些因素的影响，如温度、湿度和表面特性等。
水蒸气的产生过程
水蒸气的产生过程
水蒸气的产生过程主要包括以下几个阶段。
1.预热阶段：在这个阶段，水受到加热，温度逐渐上升，但水并未沸腾。
此时，水中的分子开始吸收热量，分子间的相互作用力逐渐减弱。
2.汽化阶段：当水温达到沸点时，水开始沸腾，由液态转化为气态。
在沸腾过程中，水分子不断吸收热量，使得水温保持在沸点温度，分子间的相互作用力被热量打破，水分子逐渐转化为气态。
3.过热阶段：在汽化阶段之后，水蒸气继续吸收热量，使其温度升高。
这个阶段的水蒸气称为过热蒸气。
过热蒸气的温度和压力取决于吸收的热量大小。
4.湿度变化：在过热阶段，水蒸气中的水分子的干度和湿度会发生变化。
湿蒸气中既有水分子（饱和水）也有蒸汽分子（饱和蒸汽）。
湿度的变化取决于过热蒸气中饱和水和饱和蒸汽的比例。
5.冷凝阶段：当过热蒸气遇到冷空气时，其温度会逐渐降低，直至达到饱和状态。
此时，水蒸气中的水分子会凝结成小水滴，这个过程称为冷凝。
总之，水蒸气的产生过程主要包括预热、汽化、过热、湿度和冷凝等阶段。
在这个过程中，水分子逐渐转化为气态，
并伴随着温度的变化。
5-2 水蒸气的产生过程
水蒸气的产生过程
t < ts
未饱和水
v < v’
h < h’
s < s’
水预热
t = ts
饱和水
v = v’
h = h’
s = s’
t = ts
湿蒸汽
v ’< v <v’’
h ’< h <h’’
s ’< s <s’’
汽化
2
t = ts
饱和水蒸气
v = v’’
t > ts
过热水蒸气
v > v’’
过热度D:
• 表示过热水蒸气的温度超出该压力下饱和温度的度数。 • 说明过热水蒸气离开饱和状态的远近程度。
q h h h h q h0 q r q
t
t
t
q ts cpdt cp ts t ts cp ts D
过热度
6
水蒸的产生过程
水蒸气产生所需热量：
压力p，温度0℃的不饱和水→温度为t的过热水蒸气
q q r q h h0
各段加热量均可用水或水蒸气的焓值计算。
7
h = h’’
h > h’’
s = s’’
s > s’’
过热
水蒸气的产生过程
水蒸气产生过程三个阶段
1、水的定压预热a→b
• 未饱和水(0℃)→饱和水(ts)；
2、饱和水的定压汽化b→d
• 饱和水(ts)→饱和水蒸气(ts)；
3、水蒸气的定压过热d→e
• 饱和水蒸气(ts)→过热水蒸气(t)。
3
水蒸气的产生过程
水的定压预热过程：
液体热q’ ：
• 将1kg、0℃的水定压加热到该压力p下的饱和
水变水蒸气的过程
水变水蒸气的过程嘿，咱今天就来讲讲水变水蒸气这神奇的过程呀！水，那可是咱生活中再常见不过的东西啦。
你想想，每天咱都得喝水吧，洗个手、洗个脸也都得用到水。
那水要是想变成水蒸气，得先经历点啥呢？就好像咱人要成长，得经历各种事儿一样。
水要变成水蒸气，就得受热呀！给它来点温度，它就开始“不安分”啦。
你看那锅里煮水的时候，水在下面咕嘟咕嘟地响，慢慢地，就有一些小水珠开始往锅盖上跑啦。
这就好比一群小朋友，在那热热闹闹地玩耍，然后有几个调皮的就开始往上蹦跶。
随着温度越来越高，水就越来越“兴奋”。
那些小水珠聚在一起，变成了一团团的水汽。
这不就像咱过年放烟花，一个小火星不起眼，可好多小火星聚在一起，那可就灿烂啦！然后呢，这些水蒸气就开始在空气中飘呀飘。
它们自由自在的，想去哪就去哪。
有时候会飘到窗户上，在那凝结成小水珠；有时候会飘到你的脸上，让你感觉潮潮的。
你说这水变水蒸气的过程神奇不神奇？就像孙悟空七十二变一样，一下子就从水变成了气态。
咱再想想啊，要是没有水变成水蒸气这个过程，那咱的世界得少多少乐趣呀。
没有了那白白的水汽，那冬天的时候，咱就看不到窗户上漂亮的冰花啦；没有了水蒸气在空中飘着，那下雨的时候从哪来那么多水呀。
而且呀，水蒸气还能帮咱做很多事情呢。
比如蒸馒头的时候，就是靠水蒸气把馒头蒸熟的。
还有那熨斗，也是靠水蒸气把衣服熨平的。
哎呀，这水变水蒸气的过程可真是太有意思啦！它就这么悄悄地在咱身边发生着，给咱的生活带来了这么多的变化和便利。
咱可得好好珍惜这神奇的自然现象呀，是不是？所以说呀，别小看了这普普通通的水，它一旦变成水蒸气，那可就有大作用啦！咱也得像水一样，在不同的环境里都能发挥出自己的作用，给周围的人带来好处。
不管是液态的水，还是气态的水蒸气，都有它独特的魅力和价值呢！。
雨水的形成与降落过程
雨水的形成与降落过程雨水是地球上最常见的降水形式之一，它对维持生态系统和支持生活的重要性不言而喻。
在这篇文章中，我们将探讨雨水形成和降落的过程。
一、水蒸气的形成雨水的形成始于水蒸气的凝结。
水蒸气是水在气态下的形式，它是地球上水循环过程的一部分。
水蒸气的形成主要源自水体的蒸发，比如海洋、湖泊、河流和植物的蒸腾作用。
当这些水体或植物释放出水分时，水分被加热并成为水蒸气。
二、冷凝与云的形成当水蒸气上升到高空时，遇到较低的温度而开始冷却。
冷却过程中，水蒸气分子互相靠近并聚集在一起，逐渐形成小水滴。
这些小水滴与空气中的微小尘埃颗粒结合，形成云的水滴。
这些云通常位于高空，由水蒸气和微小尘埃颗粒的聚集所组成。
三、云的演变云有不同的形态和高度，如卷云、积云和层云。
在云的内部，水滴通过碰撞和融合而逐渐增大。
当水滴变得足够大时，它们会下落，形成降水，其中包括雨水。
四、降水与雨滴形成当云中的水滴增大并变得足够重时，它们无法被云的上升气流支撑而开始下落。
下落的水滴在途中与其他云滴合并，形成更大的雨滴。
当雨滴的重力超过空气的阻力时，它们以速度加快的方式落向地面。
五、降水过程与确保水源一旦雨滴接触到地面，它们会形成雨水，可以通过地表径流进入河流、湖泊和地下水，补充和维持水资源。
降水还可以滋润植被，支持作物生长，并为动物提供饮水。
此外，降水还能带走空气中的污染物，并清洁大气。
六、人类活动对降水的影响尽管自然因素是雨水形成和降落的主要推动力，但人类活动也对这一过程有着影响。
例如，大规模的森林砍伐会导致水循环的中断和降水量的减少。
工业排放物和机动车尾气中的污染物也会对云和降水产生影响，导致酸雨等环境问题。
总结：雨水的形成与降落是一个复杂而精密的过程。
通过水蒸气的凝结形成云，云中的水滴逐渐增大并下落形成雨滴，最终以降水的形式落向地面。
雨水对维持地球生态系统和保障生活的重要性不可忽视。
我们应该认识到人类活动对降水过程的影响，并采取措施保护和维护这一珍贵的资源。
小学水蒸气实验报告
1. 了解水蒸气的形成过程。
2. 探究水蒸气在遇冷时的凝结现象。
3. 培养学生的观察能力、实验操作能力和科学探究精神。
二、实验原理水蒸气是水在加热过程中蒸发而形成的气体。
当水蒸气遇到温度较低的物体时，会放出热量，凝结成水滴。
本实验通过观察水蒸气在遇冷时的凝结现象，来了解水蒸气的形成过程。
三、实验器材1. 烧杯（2个）2. 热水3. 冰块4. 滴管5. 记号笔6. 镜子7. 记录本四、实验步骤1. 准备两个烧杯，一个装有热水，另一个放入冰块。
2. 用记号笔在烧杯边缘标记水位线。
3. 将热水烧杯放在冰块烧杯上方，使热水蒸汽向上扩散。
4. 观察热水蒸汽在遇冷时是否发生凝结现象。
5. 用滴管吸取凝结的水滴，观察其颜色和状态。
6. 将凝结的水滴滴在镜子上，观察水滴在镜面上的凝结现象。
7. 记录实验现象，分析水蒸气的形成与凝结过程。
1. 热水烧杯中的水蒸气遇冷后，在冰块烧杯内壁和底部形成水滴。
2. 用滴管吸取的水滴为无色透明，呈液态。
3. 将凝结的水滴滴在镜子上，水滴在镜面上迅速凝结成小水珠。
六、实验结论1. 水在加热过程中会蒸发成水蒸气。
2. 水蒸气遇冷时会放出热量，凝结成水滴。
3. 水蒸气的凝结过程是水从气态转化为液态的过程。
七、实验分析1. 本实验通过观察水蒸气的形成与凝结现象，使学生了解了水蒸气的形成过程。
2. 实验过程中，学生积极参与，培养了观察能力、实验操作能力和科学探究精神。
3. 实验结果与预期相符，证明了水蒸气的形成与凝结过程是符合物理规律的。
八、实验拓展1. 尝试观察其他物质在加热和遇冷时的凝结现象，如酒精、碘等。
2. 探究不同温度下水蒸气的凝结速度。
3. 分析水蒸气在生活中的应用，如空调、暖气等。
九、实验反思1. 本实验操作简单，现象明显，有利于激发学生的学习兴趣。
2. 实验过程中，应注意安全，避免烫伤或冰伤。
3. 实验结果与理论相符，但仍有待进一步验证和拓展。
通过本次实验，学生对水蒸气的形成与凝结现象有了更深入的了解，同时也培养了学生的实验操作能力和科学探究精神。
水蒸发的原理
水蒸发的原理
水蒸发是指液体水在一定温度下转化为水蒸气的过程。
水蒸发的原理是液体分子热运动速度分布中高速分子因与其他分子碰撞而从液体表面逸出，成为水蒸气分子。
在液体水表面，分子之间存在相互吸引力，形成表面张力。
表面上的分子能够比液体内部的分子更容易获得足够的能量以克服这种吸引力，从而逸出液体表面。
这些高速分子逸出后形成水蒸气，从而实现了水的蒸发。
蒸发的速率受到多种因素的影响。
首先是温度，温度升高会增加分子的热运动速度，使得更多的分子能够达到逸出的能量要求，从而加快蒸发速率。
还有空气中的相对湿度，相对湿度越低意味着空气中的水汽含量越低，从而有利于水蒸气在空气中扩散，加快蒸发速率。
此外，液体表面积的大小也会影响蒸发速率，表面积越大，液体的分子与空气接触的面积就越大，有利于更多的分子进入蒸发状态。
总的来说，水蒸发的原理是液体水分子因热运动而逸出液体表面形成水蒸气。
温度、相对湿度和液体表面积等因素都会影响水蒸发的速率。
水蒸气原理
水蒸气原理水蒸气是指水在一定温度下变成气体的状态。
水蒸气是大气中最常见的气体之一，也是地球上水循环的重要组成部分。
水蒸气的形成和变化受到温度、压力和空气湿度等因素的影响，了解水蒸气的原理对于气象预测、环境保护和工业生产等方面都具有重要意义。
水蒸气的形成是由于水分子在一定温度下具有一定的动能，当水分子的动能超过一定数值时，水分子就会脱离液态形成气态，这个过程叫做蒸发。
蒸发是水蒸气形成的第一步，它是水分子从液态向气态的转变过程，是水循环的重要环节之一。
水蒸气的变化受到温度和压力的影响。
温度越高，水分子的动能越大，蒸发速度也越快。
而压力越大，水分子之间的相互作用力也越大，蒸发速度则越慢。
这就是为什么在高海拔地区，水的沸点比低海拔地区低的原因。
在低温低压下，水分子的动能不足以使水蒸发成气态，而在高温高压下，水分子的相互作用力太大，也会影响水的蒸发。
除了温度和压力外，空气湿度也是影响水蒸气形成和变化的重要因素。
空气中的湿度越大，水蒸气的浓度也就越高。
当空气中的水蒸气浓度达到一定数值时，就会形成云雾和降水，这也是水循环中的另一个重要环节。
水蒸气的原理对于气象预测、环境保护和工业生产具有重要意义。
在气象预测中，了解水蒸气的形成和变化规律可以帮助气象学家准确预测降水量和降水时间，为人们的生产生活提供重要参考。
在环境保护方面，了解水蒸气的原理可以帮助人们更好地控制大气中的水蒸气浓度，减少大气污染和酸雨的形成。
在工业生产中，控制水蒸气的形成和变化可以帮助企业更好地控制生产过程中的湿度和温度，提高生产效率，减少能源消耗。
总之，水蒸气的原理是一个复杂而又重要的科学问题，了解水蒸气的形成和变化规律对于气象预测、环境保护和工业生产都具有重要意义。
希望本文对水蒸气原理有所帮助，谢谢阅读！。
水蒸气的形成过程
干 度 x 2s s2 " s s''8 6 ..4 7 7 6 2 4 5 8 0 0 ..4 4 2 2 2 2 1 1 0 .7 8 7 8 7
2 x2 s
出口焓 h2h'x2(h"h') 1 2 1 . 3 0 0 . 7 8 7 8 7 ( 2 5 5 3 . 4 5 1 2 1 . 3 0 ) 2 0 3 7 . 5 2 k J / k g
中查得 h１=3022.6kJ/kg、 s１=6.6748kJ/(kg.K)
当 p2=0.004MPa 时
h
h ' 1 2 1 .3 0 k J /k g , h " 2 5 5 3 .4 5 k J ' 0 .4 2 2 1 k J /( k g K ) ， s " 8 .4 7 2 5 k J /( k g K ) h2
ps fts
5.1 水蒸气的产生过程
水的定压加热过程
未饱和水状态 饱和水状态 湿饱和蒸汽状态 干饱和蒸汽状态 过热蒸汽状态
水的预热阶段
饱和水的汽化阶段
过热阶段
水蒸汽的定压生成过程
5.1 水蒸气的产生过程
预热阶段 状态及状态参数：
未饱和水（过冷水）
饱和水
p const .
p const .
t ts v v s s h h
水蒸汽的定压过程
工程中的设备:锅炉、换热器 p
过程特点:p=定值 过程在图中表示
13
2
4
v
5.3 水蒸汽的基本热力过程
T
3 1
h 2
h2 4
13 h1
s2
s1 s
T-s 图和h-s图中的表示
水蒸气是怎么形成的
水蒸气是怎么形成的水蒸气是由水或冰的转变而形成的气态物质。
水蒸气也是机械、化工、冶金等工业部门中最常用的工质之一。
下面由店铺为你详细介绍水蒸气的形成过程和原因相关知识。
形成水蒸气的原因水蒸气，简称水汽或蒸汽，是水(H₂O)的气体形式。
当水达到沸点时，水就变成水蒸气。
在海平面一标准大气压下，水的沸点为100°C 或212°F或373.15K。
当水在沸点以下时，水也可以缓慢地蒸发成水蒸气。
而在极低压环境下(小于0.006大气压)，冰会直接升华变水蒸气。
水蒸气可能会造成温室效应，是一种温室气体。
此外，水蒸气不是能源，也不是二次能源，更不是再生能源，水蒸气只是水以气态方式存在的一种表现。
水蒸气的变化形态雨科学地应说，水在常温下，会慢慢地变为水蒸气飞散到空中，这种现象就叫蒸发。
地上的水变成了水蒸气，这些水蒸气在天上形成了白云;如果水蒸气凝结成较大的水滴，水滴就会落下来形成雨或者雪。
白气大量水蒸气在空气中凝结时，常呈现一团"白气”状，“白气”常被误认为水蒸气。
使沸腾的水变成的水蒸气在空气中受冷，便可通过比较“白气”和水蒸气的颜色、形态、发生部位的不同，可以知道“白气”不是水蒸气，而是水蒸气凝结成的小水滴飘浮在空气中。
一般我们称“白气”为“雾”。
水蒸气基本组态水(H2O)是由氢、氧两种元素组成的无机物，在常温常压下为无色无味的透明液体。
在自然界，纯水是非常罕见的，水通常多是酸、碱、盐等物质的溶液，习惯上仍然把这种水溶液称为水。
纯水可以用铂或石英器皿经过几次蒸馏取得，当然，这也是相对意义上纯水，不可能绝对没有杂质。
水是一种可以在液态、气态和固态之间转化的物质。
固态的水称为冰;气态叫水蒸气。
水汽温度高于374.2℃时，气态水便不能通过加压转化为液态水。
从热物理学上讲：水蒸气：指特定空间的水全部以气的形式存在，当然这必须满足一定的物理条件。
水蒸汽：指特定空间的水存在形态是气或液二相，其中液相可以是“雾”状分散形式存在，也可以是大量液滴聚集形式存在，当然这也必须满足一定的物理条件。
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vx xv"(1 x)v' xv" hx xh"(1 x)h' h' x s x xs"(1 x) s ' s ' x
Ts
5.2 水蒸汽的状态参数
六. 压力为P的过热蒸汽
过热度：t – ts
qsup c p dT
Ts
kJ/kg
5.1
水蒸气的产生过程
水蒸汽的定压过热过程 过热
qsu h2 h "
kJ/kg
1kg水从1状态被加热到2状态所吸收的热量:
q ql ' r qsu (h ' h0 ) (h " h ') (h2 h ") h2 h0
5.1
水蒸气的产生过程
三. 水蒸汽的p-v图和T-s图
p
C
T
pc
C
20
Ⅰ
Tc
2'
T
Ⅲ Ⅰ
1' 2'
Tc
Ⅲ
2x
Ⅱ
2"
2x 1x
2" 1"
Ⅱ
10
1'
1x
1"
20 10
x
x
v
s
水蒸汽的p-v图和T-s图
5.2 水蒸汽的状态参数
一.水与水蒸汽表
水及水蒸汽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 际水蒸汽会议规定，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=273K、p0=ptp=611.7Pa的饱和水有：
在湿蒸汽区，p、t不是两个独立的变量，因 此不能由p、t确定状态点。
5.2 水蒸汽的状态参数
已知p（或t）及某一比参数y（v或s或h）,判 断水或蒸汽所处的状态 查饱和表得已知压力（或 温度）下的y’、y”：
y y 未饱和水 y y y 湿蒸气（算出干度x） y y 过热蒸气
定容、定压、定温及定熵四种
二.
水蒸汽基本公式
q u w q h wt qv u q p h w w vdp q Tds pdv
t
后三式只用于可逆过程 。
5.3 水蒸汽的基本热力过程
水蒸汽的定压过程
工程中的设备:锅炉、换热器 p 过程特点:p=定值 过程在图中表示
q = h2-h1
5.3 水蒸汽的基本热力过程
水蒸汽的绝热过程 工程中的设备：汽轮机 过程特点:q=0
p p1 p2 1
过程在图中表示
2 2’
v
5.3 水蒸汽的基本热力过程 T
1 h1 p1 p2 2 2’ s
T-s 图和h-s图中的表示
h
1
h2’ h2
p1 p2
2 2’ s
5.3 水蒸汽的基本热力过程
结论：一定的饱和温度对应于一定的饱和压 力，反之也成立，即两者间存在单值关系。
ps f t s
5.1
水的定压加热过程
水蒸气的产生过程
未饱和水状态
饱和水状态
湿饱和蒸汽状态
干饱和蒸汽状态
过热蒸汽状态
水的预热阶段
饱和水的汽化阶段 水蒸汽的定压生成过程
过热阶段
5.1
预热阶段
水蒸气的产生过程
状态及状态参数：
s2 s ' 6.7648 0.4221 0.78787 s " s ' 8.4725 0.4221
h2
2
x2 s
干
度
x2
出口焓
h2 h ' x2 (h " h ')
121.30 0.78787 (2553.45 121.30) 2037.52kJ/kg
p
C
T
Tc
T v
远离饱和线， 接近于理想 气体.
水蒸汽的定温过程 可逆过程： q Tds T s
wt q h
T
h 2 1 s s
1
2
水蒸汽的定容过程 实际设备中不常见
p 2
1 v
T
v
h
v 2 1
p
2 1
s
p
T
s
例题
过热蒸汽由初态p１=2MPa、t１=300℃绝热膨胀到
p2=４kPa = 0.004MPa，求此过程中每kg蒸汽所作
1 3 4
2
v
5.3 水蒸汽的基本热力过程
T
2
h 3
1 h2 2
1
4
h1
3
4 s
s2
s1
s
T-s 图和h-s图中的表示
5.3 水蒸汽的基本热力过程
能量转换计算
q h vdp
wt= 0 q =h
举例：锅炉中，水从30℃、4MPa, 定压加热到450℃。 ts(4MPa)=250.33℃
水蒸气的产生过程
第五章
水蒸气
5.1 水蒸气的产生过程 5.2 5.3 水蒸气的状态参数 水蒸气的基本热力过程
5.1
水蒸气的产生过程
一.汽化与凝结 汽化 物质由液态转变为汽态的过程。 汽化方式 蒸发：汽化过程在液体表面发生。 沸腾：汽化过程在液体表面及内部同时发生.
5.1
水蒸气的产生过程
凝结：物质由汽态转变为液态的过程。凝结的速度 取决于空间蒸汽的压力。 饱和状态：
7－4 水蒸汽表和图
5.2 水蒸汽的状态参数
内插法介绍 已知 x1, y1, x2 , y2 , xa 求
y
ya ?
由图可看出ya y1 h
y2 ya y1
2
1
x1
h
y1 xa
ya y2 x2
两三角形相似，对应边成比例。 y2 y1 h 有 x2 x1 xa x1 xa x1 整理得 h y2 y1 x2 x1
的功及每kg蒸汽膨胀终态蒸汽的干度。
解
Ⅰ查图法 从 h-s 图上查得
h h1
1
p1 t1 p2
h1=3025kJ/kg,h2＝2035kJ/kg, x2＝0.786
每kg 蒸汽所作的功
ws h1 h2 3025 2035 990kJ/kg
h2
2
x2 s
Ⅱ查表法
由 p１=2MPa、t１=300℃，从水蒸气表 中查得
这个阶段所需的热量称为过热热 qsup。t-ts称为过热度
5.1
水蒸气的产生过程
二. 水蒸汽定压生成过程中热量的计算
水的Hale Waihona Puke 压预热阶段液体热T
ql h ' h0
kJ/kg
Ts
1'
2
1x
1"
饱和水的定压汽化过程 汽化潜热
1
ql
s'
r
qsu
s" s
r h " h '
kJ/kg
r Ts s " s '
能量转换计算
q = 0
T
可逆过程：
1
p1 p2 2 2’
wt h1 h2
不可逆过程：
wt h1 h2'
s
5.3 水蒸汽的基本热力过程
h
汽轮机内效率
h1
h2’ h2 p1 p2
1
2 2’ s
h1 h2' oi h1 h2
5.3 水蒸汽的基本热力过程
水蒸汽的定温过程
实际设备中很少见
未饱和水（过冷水）
p const . t ts v v s s h h
饱和水
p const . t ts v v s s h h
这个阶段所需的热量称为液体热 ql
5.1
汽化阶段
水蒸气的产生过程
湿饱和蒸汽：饱和水与饱 和蒸汽混合物 湿(饱和)蒸汽 干饱和蒸汽
5.1
干度x：
水蒸气的产生过程
湿蒸汽中饱和蒸汽所占的质量百分比。
x
mg m f mg
5.1
过热阶段
水蒸气的产生过程
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
T
h h" qsup
T dT dT s cp cp 273.16 T Ts Ts T TS
5.2 水蒸汽的状态参数
水与水蒸汽的状态参数p、v、t、h、s均可从水 蒸汽图表中查到，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。 热力学性质表很简单，它是把热力学性质以一一 对应的表格形式表示出来，其特点表现在：对确定 点数据准确，但对非确定点需要内插计算，一般用 直线内插。
饱和水
p const . t ts v v s s h h
p const . t ts v v v s s s h h h
p const . t ts v v s s h h
这个阶段所需的热量称为汽化潜热 g
1kg 蒸汽所作的功
ws h1 h2 3022.6 2037.5 985.1kJ/kg
完
汽体分子回到液体中 液体分子脱离其表面的 ＝ 的凝结速度 汽化速度 这时液体与蒸汽处于动态 平衡状态，称为饱和状态
饱和液体 饱和蒸汽
5.1