(优选)热工基础水蒸气图表及热力过程

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水蒸汽的hs图与基本热力过程

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。
课目
水蒸汽的h－s图与基本热力过程
讲次
10
学时
2
教学方式
讲授
地点
教学目的
掌握水蒸汽的基本热力过程
教学重点
教学难点
水蒸汽的基本热力过程
教学方法与手段
课堂讲授
多媒体教学
教学保障要求
多媒体教学设备一套
教学过程设计
时间分配：
复习巩固3min
导入新课2min
讲授新课90min
水蒸汽的h－s图35min
水蒸汽的基本热力过程55min
内容总结5min
教学过程设计
课后练习或辅导安排
阅读参考资料
课后小结与教学反馈
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。

热工基础——水蒸气的热力性质和过程

2
pdv
1
pv2 v1
3、饱和水的比体积随压力的升高略有增加，而饱和蒸汽的比体积则随压力的升高明显的减小。
4、临界点上的比汽化潜热为零，即汽化在一瞬间完成。
第三节水蒸气表
饱和水与饱和水蒸气表、未饱和水与过热蒸汽表
一、饱和水与饱和水蒸气表
1. 按温度排列，附表2
tp, v’，h’，s’， v”，h”，s” 2. 按压力排列，附表3
cp cv R
水蒸汽的热力学能、焓和熵通过查图和表求得。
第二节水的定压汽化过程和
水蒸气的p-v图及T-s图
汽化和液化
蒸发汽化
沸腾
一、饱和温度和饱和压力
饱和状态相应的温度和压力称为饱和温度（ts）和饱和压力，两者一一对应。 ts =f(P)
饱和蒸汽饱和水
二、水的定压汽化过程
容器中装有1kg水， p 0.1MPa ta 0C va 0.001 m3 kg
v’,v”
v >v” 过热蒸汽
Sx，hx
2、根据状态查相应的图或表，湿蒸汽查饱和水与饱和蒸汽表，再利用干度公式求出。
3、热力学能利用公式u=h-pv求得。
例 P=0.5Mpa，v=0.36m3/kg，确定状态，并求出温度、比焓、比热力学能和比熵。
解查：饱和水与饱和蒸汽表 ts=151.85C，v’=0.0010928m3/kg， v”湿=0蒸.3汽7481xm 3v/kvg' 0.96
处于平衡态单相均匀系= f ( p或 T )。v’，u’，h’，s’ （3）d：干饱和蒸汽，t = ts ， p、T 不再是独立的状态参数
处于平衡态单相均匀系= f ( p或T )。v”，u”，h”，s”

热工基础(2.3.7)--蒸气的热力性质和热力过程

习题1试根据热力学第一和第二定律，推导水蒸气的h -s 图中定压线的斜率为 T sh p =∂∂)(2 湿饱和蒸汽的p =0.9MPa ，x =0. 85，试由水蒸气表求t 、h 、v 、s 和u 。

3 过热蒸汽的p 1=3.0 MPa ，t =425℃，根据水蒸气表求v 、h 、s 、u 和过热度，再用h -s 图求上述参数。

4 开水房烧开水用p =0.1MPa ，x =0.86的蒸汽与t =20℃同压下的水混合，试问欲得5t 的开水，需要多少蒸汽和水？5 已知水蒸气p =0.2MPa ，h =1300kJ/kg ，试求其v 、t 和s 。

6 1kg 蒸汽，p 1 =2. 0MPa 、x 1 =0. 95，定温膨胀至p 2=0.1MPa ，求末态v 、h 、s 及过程中对外所作的膨胀功。

7 汽轮机的进口蒸汽参数为p 1=3.0MPa 、t 1=435℃。

若经可逆绝热膨胀至p 2=0.005 MPa ，蒸汽流量为4. 0kg/s ，求汽轮机的理想功率为多少千瓦？8 一刚性容器的容积为0.3m 3，其中五分之一为饱和水，其余为饱和蒸汽，容器中初压为0.1MPa 。

欲使饱和水全部汽化，问需加入多少热量？末态压力为多少？若热源温度为500℃，试求不可逆温差传热的有效能损失。

设环境温度为27℃。

9 容积为0.36m 3的刚性容器中储有t = 350℃的水蒸气，其压力表读数为100kPa 。

现容器对环境散热使压力下降到压力表读数为50kPa 。

试：(1)确定初始状态是什么状态？(2)求水蒸气终态温度；(3)求过程放出的热量和放热过程的有效能损失。

设环境温度为20℃，大气压力为0.lMPa 。

10 在真空度为96kPa ，干度为x =0. 88湿蒸汽状态下，汽轮机的乏汽进入冷凝器，被定压冷却凝结为饱和水。

试计算乏汽体积是饱和水体积的多少倍，以及每公斤乏汽在冷凝中放出的热量。

设大气压力为0.1MPa 。

11 一刚性绝热容器内刚性隔板将容器分为容积相等的A 、B 两部分。

3-水蒸气的热力性质

h2’ h2
p1
wt' h1 h2 oi 1094.2kJ/kg
p2
2 2’
h2' h1 wt' 2237kJ/kg
0.005MPa s x2' 0.87
水蒸气参数对热力设备的影响
高参数水蒸气的基本性质
过热蒸汽的质量热容过热蒸汽的比体积过热蒸汽的焓
水蒸气的焓熵图
水蒸气表比较准确，但在分析热力过程时不如图直观方便，所以实际应用是水蒸气表与焓熵图配合使用
焓熵图是根据水蒸气表上所列的数据绘制而成的，以其直观、方便弥补了水蒸气表的不足，是工程上广泛采用的一种重要工具。
焓熵图_离散与连续的结合
焓熵图的画法(1)
1、零点：h=0，s=0；
水蒸气的基本概念#
汽化：物质由液态变为气态的过程；有蒸发和沸腾两种方式。在液体的自由表面上进行的恶汽化过程称为蒸发。在液体内部和表面同时发生的急剧的汽化现象称为沸腾。沸腾只发生在相应压力所对应的饱和温度，这一温度称为沸点。
液化或凝结：物质由气态变为液态的过程；
饱和状态（两相动平衡状态）、饱和温度、饱和压力（相应的蒸气压力）、饱和蒸汽、饱和液体。
13
2
ts(4MPa)=250.33℃
4
q = h2-h1
v
水蒸气的定压过程
例：水从30℃ ，4MPa, 定压加热到450
℃ q = h2-h1=3201.83kJ/kg
T
h
3 1
2
h2 4
13 h1
2 4
h1 = 129.37 kJ/kgs
h2 = 3331.2 kJ/ksg
水蒸气的绝热(Isentropic)过程

水蒸气的热力学性质和过程

程：
2
3
s
绝热效率（相对内效率）：
oi
wt,s wt , s
h1 h3 h1 h2
例 P1=5Mpa，t1=450C， P2=0.005Mpa， oi=0.9求x2，s2，wt，x2’，sg，wt’
h
p1
解：可逆过程1-2：
1 t1
p2
P1，t1
h1=3317kJ/kg，
s1=6.8204kJ/(kgK)
第六章水蒸气旳热力性质和过程
第一节概述第二节水旳定压汽化过程和
水蒸气旳p-v图及T-s图第三节水蒸气表第四节水蒸气旳h-s图第五节水蒸气旳基本热力过程
基本要求：
1。熟练掌握水蒸汽旳有关基本概念：（1）饱和水（饱和温度、饱和压力）（2）过冷度（过冷水）、过热度（过热蒸汽）（3）液体热、过热热、汽化潜热、干度、临界点（4）一点、两线、三区、五态 2。熟练掌握水蒸汽旳热力性质、水定压汽化过程和水蒸汽旳
2。基本原理：（1）水旳定压汽化过程(三个阶段：定压预热、定压汽化、定压过热）（2）水蒸汽旳P-V图、T-S图(一点、两线、三区、五态) （3）水蒸气表
a、饱和水（用’ 表达）和饱和水蒸汽表（用”表达）
b、未饱和水和过热水蒸气表(热力学能用 U=h-PV 来计算)
c、湿蒸汽用：Y x = X Y” + (1-X)Y’ 来计算
wt h1 h2 33172079 1238kJ / kg
h
p1 1 t1
p2 不可逆过程1-2’：
wt ' oi wt h1 h2' 1114kJ / kg
22 ‘
h2' h1 oi wt 33170.91238 2203kJ / kg

工程热力学-第七章水蒸气之水蒸气的图表

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
120 181.426 2725.9 9.6109 36.269 2725.5 8.8674 18.124 2725.1 8.5466
02. 水蒸气的焓熵图
02
水蒸气的焓-熵（h-s）图
水蒸气的t-s图
02
焓熵图
定压线定温线定容线定干度线
斜率
h s n
dh Tds vdp
第七章水蒸气之
水蒸气的图表
CONTENTS
01. 水和水蒸气表 02. 水蒸气的焓熵图
01. 水和水蒸气表
01
水蒸气表
1.饱和水和干饱和蒸汽表
01 2.未饱和水和过热蒸汽表
p
0.001 MPa
0.005 MPa
0.01 MPa
饱
ts=6.949 ℃
和 v’=0.001 000 1, v”=129.185
20 135.226 2537.7 9.0588 0.0010018 83.87 0.2963 0.0010018 83.87 0.2963

热工基础--水蒸气图表及热力过程

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。
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。

热工基础与应用课件(水蒸气的热力性质和热力过程)

3、过热阶段d-e：ts干饱和水蒸汽→ t过热水蒸汽。 t↑，v↑。
1、预热阶段
未饱和水（过冷水）
饱和水
过冷度
Δ t=t-ts
p 定值 t0 t s t0 v 0 v v0 s0 h0
p 定值 ts v s h
注意比较v0和 v′的大小！
s0 s h0 h
这个阶段所需的热量称为液体热 ql
水蒸气的热力性质和热力过程
水蒸气是实际气体的代表
18世纪，蒸气机的发明，是唯一工质目前仍是火力发电、核电、供暖、化工的工质
范德瓦尔方程
a ( p 2 )( v b) RT v
实际气体的热力学能和焓不仅是温度的函数，且与体积有关，所以比热容也是温度和体积的函数。
c p cv R
参数右上角加“”表示饱和液体参数，加“”表示饱和蒸汽参数
注意事项：
1、热力学能在工程中应用较少，其值在各表中一般不列出，如果需要，可用下式计算：
u h pv
2、表中未列出的中间温度和压力下的数值，通过线性内插法确定。
内插法介绍
已知 x1, y1, x2 , y2 , xa 求
ql h h0
'
2、汽化阶段
饱和水 p 定值 ts v s h
湿（饱和）蒸汽
p 定值 t ts v v x v s s x s h hx h
干（饱和）蒸汽 p 定值 t ts 注意比较 v v′和v″ s 的大小！ h
这个阶段所需的热量称为过热热: qs=h-h" 过热度：D=t-ts
水蒸汽的定压产生过程参数变化特点
未饱和水饱和水
湿蒸汽
干蒸汽
过热蒸汽

《热工基础及应用》电子教案模块二水蒸气及水蒸气动力循环分析

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任务一水蒸气定压产生过程分析
• 把1kg0℃的水定压加热成t ℃的过热蒸汽所需要的热量称为过热蒸汽 • 的总热量,用符号q 表示,则:
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任务一水蒸气定压产生过程分析
• 二、水蒸气定压产生过程的p-v 图和T -s 图分析
• 如果改变压力p,例如将压力提高,再次考察水在定压下的蒸汽形成过 • 程,同样也将经历上述五个状态和三个阶段。将若干压力下的水蒸气
• (2)沸腾 • 靠蒸发产生蒸汽的速度比较缓慢,工业上一般都是靠液体的沸腾来产
生蒸汽,沸腾是在液体的内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 • 在给定压力下,沸腾只能在一个相应确定的温度下发生,这一温度称为
给定压力所对应的饱和温度。 • 2. 液化 • 物质从气态转成液态的过程称为液化,也可称为凝结。从微观上讲,它
分子克服周围液体分子的引力而逸出液面的现象。 • 蒸发可在任意温度下发生,液体的温度越高,蒸发面积就越大,液面上气
流的流速越快时,蒸发就越快。 •
高蒸发气流的流速等措施来提高蒸发速度,提高冷却水塔的工作效率。
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任务一水蒸气定压产生过程分析
任务一水蒸气定压产生过程分析
• 3. 过热阶段 • 将干蒸汽继续定压加热,蒸汽温度将升高,比体积增加,熵增加,如图2-2
中d-e 所示。因为此阶段的蒸汽温度高于同压下的饱和温度,故称为过热蒸汽。 • 过热蒸汽的温度与同压下饱和温度之差称为过热度,用符号D 表示,即:
• 显然,过热度越高,过热蒸汽离饱和状态越远。 • 过热阶段的吸热量称为过热热,用qs 表示,则有:
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任务一水蒸气定压产生过程分析
• 4. 干度 • 饱和液体和饱和蒸汽的混合物称为湿饱和蒸汽,简称为湿蒸汽。相应

热工基础--水蒸气图表及热力过程(精品课件)

初、终状态参数。若初状态是湿蒸汽或过热蒸汽，则可在h-s图上确定过程的初、终态点，并得到其他状态参数，如下图所示：
水蒸气的定熵过程
17
2）绝热过程的参数坐标图
水蒸气绝热过程在参数坐标图上的表示如图5-12、如图5-13 所示。
18
3）工质与外界交换的功量
根据查得的初、终态点的各参数，结合过程特点，利用能量方程式得到：wt=- △h=h1-h2（定熵过程的技术功等于焓降）。
t = ts ，饱和状态，需用干度再确定状态。
t ＞ ts ，过热蒸汽状态。
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。
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。
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。
11
一、定压过程
锅炉各换热器内的吸热过程，给水在回热器内的加热过程，凝汽器中乏汽的放热过程等，在忽略流动压损的条件下，均可近似地看做定压过程。

热工基础水蒸气图表及热力过程演示文稿

热工基础水蒸气图表及热力过程演示文稿
二、水蒸气热力性质表 ①饱和水与饱和水蒸汽热力性质表
1）水蒸气表 ②未饱和水与过热蒸汽表 t
①饱和水和饱和水蒸气热力性质表编排形式 p
注:各参数的单位，t—ps，v、h、s、r(′ 〞)。
注:各参数的单位，p—ts，v、h、s、r(′ 〞)。
②未饱和水与过热蒸汽表:根据不同温度和不同压力，相应地列出未饱和水和过热蒸汽的v、h、s。用粗黑线分隔，粗线上方为未饱和水的参数，粗线下方为过热蒸汽的参数。
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：
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
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。
1-2是从湿蒸汽定压加热成温度为t2的过热蒸汽，3-4是从未饱和水定压加热成过热蒸汽。当初状态为未饱和水或是饱和水时，定压过程不能在h-s图上表示。
定压过程的参数坐标图
3）工质与外界交换的热量若已知初态点1的任意两个状态参数，如p1、x1,以及终态点2的一个状态参数，如t2,则可在h-s图上确定过程初终状态点，并得到其他状态参数，如图所示。根据查的的初、终态点的各参数，结合过程特点，利用能量方程式得到: q=h2-h1 (定压过程的热量等于焓差)

知识点：水蒸汽的基本热力过程PPT.

知识点：水蒸汽的基本热力过程
膨胀，过热度减小，逐渐变为干饱和蒸汽。若继续膨胀，则变为湿蒸汽，同时干度会随着减小。 qs 0 热量 ws u 膨胀功内能变化量 us h2 h1 ( p2v2 p1v1 )
知识点：水蒸汽的基本热力过程
p1 p
h 2
h
t
2
v p2
2
t2 t1
t1
1
x=11x=1ຫໍສະໝຸດ x1x1s
s
图1 水蒸汽的定压过程
图2 水蒸汽的定容过程
知识点：水蒸汽的基本热力过程
p1
p1
h
h 1
p2
t1
p2
2
x=1
t
1
2
x1
2′
t2 x=1
x2
s
s
图1 水蒸汽的等温过程
图2 水蒸汽的绝热过程
知识点：水蒸汽的基本热力过程
qv u 热量内能变化量 uv h2 h1 v( p2 p1 ) 3.等温过程等温过程沿1-2进行，在状态点1时，处于湿蒸汽状态，在等温膨胀过程中，起初沿定压线（即等温线）变为干饱和蒸汽，并且保持压力不变。之后再膨胀则压力下降，并且变为过热蒸汽。 wT q u 膨胀功 qT T (s2 s1 ) 热量内能变化量 uT h2 h1 ( p2v2 p1v1 ) 4.绝热过程可逆绝热膨胀过程1-2，若蒸汽初态为过热蒸汽经绝热膨
知识点：水蒸汽的基本热力过程
1.定压过程见图1，定压过程沿1-2进行，蒸汽吸热膨胀且温度升高；反之沿2-1进行，放热被压缩且温度降低。如果是湿蒸汽定压吸热膨胀，会使干度提高，最后会变为过热蒸汽；若是过热蒸汽定压放热，会被压缩向饱和蒸汽变化，最后可变为湿蒸汽。 wp p(v2 v1 ) 膨胀功 q p h h2 h1 热量 u p h2 h1 p v2 v1 内能变化量 2.定容过程定容过程沿1-2进行，容积不发生变化，吸收的热量全部转化为内能，压力和温度均升高。膨胀功 wv 0

热工基础--水蒸气图表及热力过程复习过程

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。
7
三、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：
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。
20
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初、终状态参数。若初状态是湿蒸汽或过热蒸汽，则可在h-s图上确定过程的初、终态点，并得到其他状态参数，如下图所示：
水蒸气的定熵过程
17
2）绝热过程的参数坐标图
水蒸气绝热过程在参数坐标图上的表示如图5-12、如图5-13 所示。
18
3）工质与外界交换的功量
根据查得的初、终态点的各参数，结合过程特点，利用能量方程式得到：wt=- △h=h1-h2（定熵过程的技术功等于焓降）。
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。
11
一、定压过程
锅炉各换热器内的吸热过程，给水在回热器内的加热过程，凝汽器中乏汽的放热过程等，在忽略流动压损的条件下，均可近似地看做定压过程。

热工基础-3-(2)-第三章水蒸气

陕西科技大学机电学院《热工基础》主讲教师：袁越锦第三章第三章工质的工质的工质的热力性质热力性质和和热力过程热力过程－－水蒸气水蒸气是在热机中最早广泛应用的工质，距液态不远，不宜作理想气体处理。

水和水蒸气的热力参数可查取有关水蒸气的热力性质图表得到，也可借助计算机对水蒸气的物性及过程作高精度的计算。

本章重点：水蒸气产生的一般原理、水和水蒸气状态参数的确定、水蒸气图表的结构和应用以及水蒸气热力过程中功和热量的计算。

说明：各种不同物质的蒸气，在物理性能上虽各不相同，但其在热力性质的变化规律上是类似的。

本章内容对其他物质的蒸气有普遍的指导意义。

水的定压加热汽化过程1 1 水的定压加热汽化过程工程上，水蒸气的生产近似为定压过程。

在水蒸气的发生过程中，一般会经历预热、汽化和过热三个阶段，其状态分别处于过冷水、饱和水、湿饱和蒸气、饱和蒸气和过热蒸气五种。

设水在汽缸内进行定压加热，汽缸内有1kg，0.01℃的纯水，通过增减活塞上重物可使水处在指定压力下定压吸热。

当水温低于饱和温度时称为过冷水，或称未饱和水。

未饱和水状态状态饱和水状态状态湿饱和蒸汽状态状态干饱和蒸汽状态状态过热蒸汽状态过热阶段水蒸汽的定压生成过程饱和水的汽化阶段水的预热阶段1零点的规定水及水蒸汽的热力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。

2 2 水和水蒸汽的热力性质图表水和水蒸汽的热力性质图表三、水蒸汽热力性质图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，一般用直线内插法。

这也使查表工作十分繁复，因此，工程上还常用水与水蒸汽热力性质图。

如前面用到的p-v、T-s图。

不能全用理想气体的方法和公式进行分析计算！！只能用热力学第一、二定律，和查水蒸汽热力性质图、表进行其热力过程分析计算！！基本公式如下：。

水蒸气—水和水蒸气图表(热工课件)

水蒸气的热工计算中常用的是以焓为纵坐标，熵为横坐标的h-s 图。
查附表3-3得
p=0.1MPa，t=180℃时，h=2835.7kJ/kg p=0.1MPa，t=200℃时，h=2875.2kJ/kg
p=0.1MPa，t=185 ℃时,h=2845.6kJ/kg
查附表3-3得
p=0.2MPa，t=180℃时，h=2830.1kJ/kg p=0.2MPa，t=200℃时，h=2870.5kJ/kg
水和水蒸气图表
水和水蒸气图表
1. 水和水蒸气表
水和水蒸气表有三种。按温度排列的饱和水与饱和蒸气表（附表3-1）按压力排列的饱和水与饱和蒸气表（附表3-2）按压力和温度排列的未饱和水与过热蒸气表（附表3-3）
水和水蒸气图表
1. 水和水蒸气表
例：利用水蒸气图表，求p=0.14MPa，t=185℃时水蒸气的比焓值。
p=0.2MPa，t=185 ℃时,h=2840.2kJ/kg
水和水蒸气图表 1. 水和水蒸气表
例：利用水蒸气图表，求p=0.14MPa℃时, h=2845.6kJ/kg
p=0.2MPa，t=185℃时, h=2840.2kJ/kg
p=0.14MPa，t=185℃时, h=2843.4kJ/kg
水和水蒸气图表
1. 水和水蒸气表
若表中未列出的湿蒸汽的状态参数，可由饱和水和饱和蒸气的参数及干度求得，即利用以下公式：
vx= v´´+（1-x）v´ hx= h´´+（1-x）h´ sx= s´´+（1-x）s´
水和水蒸气图表
2. 水蒸气的焓-熵图
水和水蒸气表确定的状态参数值精确度高，但不直观，而且表中数据不连续，常需要内插法。对于湿蒸汽的状态参数值还需要进行公式计算。所以将水蒸气各参数间的关系绘制成图。

10水蒸汽的h-s图与基本热力过程

h-S图的示意图如图，图中粗线为界限曲线，其上为过热蒸汽区，其下为湿蒸汽区。在湿区有定压线和定干度线，在过热区有定压线和定温线。定压线在湿区为倾斜直线，因斜率
湿区定压即定温，T不变，故斜率不变而为直线。进入过热区后，定压加热时温度将要升高，故其斜率亦逐渐增加。
在交界处平滑过渡，此处曲线与直线的斜率相等，直线恰为曲线之切线。定温线在接近饱和区处向右上倾斜，表明在定温下压力降低时h将增加，这说明蒸汽的h不仅是T的函数，而且与p或v有关;当向右远离饱和区后，即过热度增加时逐渐平坦(上斜减少)，最后接近水平线。这说明过热度高时，水蒸气的性质趋近于理想气体，它的烩值决定于T，而与p的关系减小。
例题讲解
讲稿正文
批注
内容小结
三、h一s图
T-S图在分析过程和循环时虽有特殊优点，但由于热量和功在T-S图上均以面积表示，故而作数值计算时有其不便之处。而h-S图因可以用线段长度表示热量和功而得到广泛应用。据热力学第一定律，定压过程的热量等于烩差;绝热过程的技术功也等于烩差。由于水蒸气的产生过程可看作等压过程，而水蒸气在汽轮机内膨胀及水在水泵内加压均可作为绝热过程，所以计算水蒸气循环中的功、热量及热效率等利用h-S图将是方便的。h-S图也称莫里尔图，是德国人莫里尔在1904年首先绘制的。
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。
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