饱和水蒸气热物理性质表
水和水蒸气的性质(严家禄第七章)
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’’)+干度x h ,v ,s
§7-4 水蒸气表和图
第七章 水和水蒸气的性质
水和水蒸气是实际气体的代表
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
是其它实际气体的代表
查表举例（2）
已知 t=250℃, 5kg 蒸气占有0.2m3容积, 试问蒸 气所处状态? h=? 湿蒸汽状态 x 0.795 t=250℃ , h ' 1085.8 kJ kg
h" 2799.5 kJ kg
kg
h xh " (1 x)h ' 2448.2 kJ
查表举例（3）
T Tc e3 e2 e1
B
s
v
§7-3 水和水蒸气状态参数
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
热工基础-3-(2)-第三章 水蒸气
此阶段所需的热量称为汽化潜热 此阶段所需的热量称为汽化潜热 r ：r = h'' − h'
过热阶段: 过热阶段: 对饱和蒸气继续加热，水蒸气进入过热状态，温度、 对饱和蒸气继续加热，水蒸气进入过热状态，温度、 焓和熵增加 增加。 焓和熵增加。温度超过同压力下饱和蒸气温度的数 值称过热度 过热度： 值称过热度： D = t − ts 干饱和蒸汽
20
Ⅰ
Tc
2'
T
2x
2"
Ⅲ
Ⅰ
1'
Ⅲ
2' 2x
1x
2"
Ⅱ
Ⅱ 10
1'
1"
1x
1"
20 10
x
x
v
s
水蒸汽的p 图和T 水蒸汽的p-v图和T-s图
如果用前面提到的 功量、 的计算， 如果用前面提到的p-v、T-s图进行功量、热量的计算， 用前面提到的 、 图进行功量 热量的计算 则很不方便。 则很不方便。 工程上常用的是： 图 其也有： 工程上常用的是：h-s图。其也有：上、下界线和临 线簇、 界点，定干度线簇 定温线簇、定压、定容线簇 界点，定干度线簇、定温线簇、定压、定容线簇
饱和水
p = const. t = ts
p = const. t = ts v′ < v < v′′ s′ < s < s′′ h′ < h < h′′
p = const. t = ts v = v′′ s = s′′ h = h′′
= T (s − s ) s
'' '
v = v′ s = s′ h = h′
饱和水蒸气的性质
常用气体密度的计算常用气体密度的计算1．干空气密度密度是指单位体积空气所具有的质量, 国际单位为千克/米3（kg/m3），一般用符号ρ表示。
其定义式为：ρ= M/V (1--1)式中M——空气的质量，kg；V——空气的体积，m3。
空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。
上式只是定义式，通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。
由气态方程有：ρ=ρ0*T0*P/P0*T (1--2)式中：ρ——其它状态下干空气的密度，kg/m3；ρ0——标准状态下干空气的密度，kg/m3；P、P0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力，千帕（kpa）；T、T0——分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度，K。
标准状态下，T0=273K，P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ0=1.293kg/m3。
将这些数值代入式（1-2），即可得干空气密度计算式为：ρ = 3.48*P/T (1--3)使用上式计算干空气密度时，要注意压力、温度的取值。
式中P为空气的绝对压力，单位为kPa；T为空气的热力学温度（K），T=273+t, t为空气的摄氏温度（℃）。
2．湿空气密度对于湿空气，相当于压力为P的干空气被一部分压力为Ps的水蒸汽所占据，被占据后的湿空气就由压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽组成。
根据道尔顿分压定律，湿空气压力等于干空气分压Pd与水蒸汽分压Ps之和，即：P=Pd+Ps。
根据相对湿度计算式，水蒸汽分压Ps=ψPb，根据气态方程及道尔顿的分压定律，即可推导出湿空气密度计算式为：ρw=3.48*P(1-0.378*ψ*Pb/P)/T (2--1)式中ρw ——湿空气密度,kg/m3；ψ——空气相对湿度，%；Pb——饱和水蒸汽压力，kPa(由表2-1-1确定)。
其它符号意义同上。
3、湿燃气密度公式：ρw=0.833（ρ+d）/(0.833+d)(3--1)参数说明：ρw——湿燃气密度（kg/Nm3）;ρ——干燃气密度（kg/ Nm3）;d——水蒸气含量（kg/Nm3干燃气）；0.833——水蒸气密度（kg/Nm3）。
第三章-3-水蒸气
t/ C
o
3 v' , m /kg v" , m /kg h' , kJ/kg h" , kJ/kg
3
s' , s" , kJ/(kg K) kJ/(kg K)
0.001 0.1 1.0 10
2484.5 6.982 0.0010001 129.208 29.33 2258.2 99.63 0.0010434 1.6946 417.51 2014.4 179.88 0.0011274 0.19430 762.6 1315.8 310.96 0.0014526 0.01800 1408.6
二者同时进行。
2、饱和状态
——液体和蒸气处于动态平衡的状态。
汽化速度=液化速度时，汽化和凝结仍 在不断进行，但总效果使状态不再变化。
干饱和蒸 气 （饱和蒸 气）
（1）饱和温度ts和饱和压力ps
在饱和状态下，气液温度相同，称为饱和温度； 此时蒸气的压力也确定不变，称为饱和压力。
ps
汽 化 液 化
饱和温度ts 饱和压力ps
• 这个温度tC称为临界温度。 • 与临界温度相对应的饱和压力pC称为临界压力。
• (tC ，pC)是液相和气相能够平衡共存时的最高值。 • 永久气体——温度t > tC的气体。
• 临界参数是物质的固有参数，不同物质其值不同。
H 2O的临界参数 tC 374.15 C pC 22.120MPa
2．若已知p（或t）和某一个参数y
查饱和蒸气表得y、y，比较y的大小，则 y< y 处于未饱和水状态；
y<y< y 处于湿饱和蒸气状态； y> y 处于过热蒸气状态。
3．若已知p（或t）及干度x，湿饱和蒸气状态。
饱和水蒸汽压力与温度密度蒸汽焓汽化热的关系对照表
饱和水蒸汽压力与温度、密度、蒸汽焓、气化热的关系对照表一.什么是水和水蒸气的焓?水或水蒸气的焓h，是指在某一压力和温度下的1千克水或1千克水蒸气内部所含有的能量，即水或水蒸气的内能u与压力势能pv之和(h=u+pv)。
水或水蒸气的焓，可以认为等于把1千克绝对压力为兆帕温度为0℃的水，加热到该水或水蒸气的压力和温度下所吸收的热量。
焓的单位为“焦/千克”。
(1)非饱和水焓：将1千克绝对压力为兆帕温度为0℃的水，加热到该非饱和水的压力和温度下所吸收的热量。
(2)饱和水焓：将1千克绝对压力为兆帕温度为0℃的水，加热到该饱和水的压力对应的饱和温度时所吸收的热量。
饱和温度随压力增大而升高，因此饱和水焓也随压力增大而增大。
例如：绝对压力为兆帕时，饱和水焓为 x 103焦/千克;在绝对压力为兆帕时，饱和水焓则为 x 103焦/千克。
(3)饱和水蒸气焓：分为干饱和水蒸气焓和湿饱和水蒸气焓两种。
干饱和水蒸气焓等于饱和水焓加水的汽化潜热；湿饱和水蒸气焓等于1千克湿饱和蒸汽中，饱和水的比例乘饱和水焓加干饱和汽的比例乘干饱和汽焓之和。
例如：绝对压力为兆帕时，饱和水焓为 x103焦/公斤；汽化潜热为1328 x103焦/公斤。
因此，干饱和水蒸气的焓等于： x103+1328x103= x 103焦/千克。
又例如:绝对压力为兆帕的湿饱和水蒸气中，饱和水的比例为,(即湿度为20%)干饱和水蒸气比例为(即干度为80%)，则此湿饱和水蒸气的焓为 x103 x 十 = x 103焦/千克。
(4)过热水蒸气焓：等于该压力下干饱和水蒸气的焓与过热热之和。
例如：绝对压力为兆帕，温度为540℃的过热水蒸气的干饱和水蒸气的焓为 x 103焦/千克，过热热为 x 103焦/千克。
则该过热水蒸气的焓为: x 103+ x 103= x 103焦/千克。
二.汽化热的概念汽化热是一个物质的物理性质。
其定义为：在标准大气压 kPa)下，使一摩尔物质在一定温度下蒸发所需要的热量，对于一种物质其为温度的函数。
工程热力学-06 水蒸气的热力性质
(t
−
ts
)
=
c
p
t ts
D
6-2 水蒸气的产生过程
• 水蒸气在定压过热过程中吸收的热量也等
于焓的增加：
（64;
• 式中，h一定压力为p、温度为t时过热水蒸气的 焓。过热水蒸气的焓为
h = h"+ q" = h0 + q '+ r + q"
（6-15）
6-2 水蒸气的产生过 程
蒸发热(液体温度越低，蒸发热越高)
蒸发制冷
1
2、饱和状态
逸出的分子数 = 被液面俘获的分子数
饱和状态：汽化与凝结的动态平衡
饱和状态：汽化和液化达到动态平 衡共存的状态
饱和水、饱和水蒸气 饱和液体、饱和蒸气
饱和温度Ts 饱和压力ps
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
§6-2 水蒸气的定压发生过程
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 过热蒸汽
v < v’ v = v’ v ’< v <v’’ v = v’’ v > v’’ h < h’ h = h’ h ’< h <h’’ h = h’’ h > h’’
(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 ' = γ 汽化潜热
(4) 未饱和水 过冷度 Δt过冷 = ts − t 过冷水
过热蒸汽 过热度 Δt过热 = t − ts
热工基础及流体力学(第二版)
第一节蒸汽动力循环 第二节制冷循环 思考题 习题
第七章流体及其物理 性质
第八章流体静力学
第九章流体动力学基 础
第十章黏性流体的管 内流动
第一节流体的定义和连续介质模型 第二节流体的主要物理性质 第三节作用在流体上的力 思考题 习题
第一节流体的平衡方程式 第二节重力作用下的流体平衡 第三节液柱式测压计 第四节平面上和曲面上的流体压力 思考题 习题
第一节热力学第一定律 第二节热力学第二定律 思考题 习题
第一节理想气体 第二节水蒸气 第三节混合气体 思考题 习题
第一节分析热力过程的目标和一般方法 第二节理想气体典型热力过程 思考题 习题
第一节稳定流动基本方程 第二节喷管和扩压管中的流动特性 第三节喷管的计算 第四节绝热节流 思考题 习题
第一节描述流体运动的几个基本概念 第二节连续性方程 第三节理想流体的伯努利方程 第四节定常流动的动量方程 思考题 习题
第一节黏性流体的伯努利方程 第二节管内流动的能量损失 第三节黏性流体的两种流动状态 第四节圆管层流和紊流的流动规律 第五节管内流动的阻力系数 第六节管道水力计算 第七节水击现象 思考题 习题
热工基础及流体力学（第二版）
读书笔记模板
01 思维导图
03 目录分析 05 精彩摘录
目录
02 内容摘要 04 读书笔记 06 作者介绍
思维导图
本书关键字分析思维导图
热工
传热
流体力学
计算
实验
典型
附表
热工
流体
工程 习题
方程
版
流体
基本概念
典型
导热
性质
物理
内容摘要
本书共分三篇，由工程热力学、流体力学和传热学三部分内容组成。工程热力学部分主要讲述：热力学基本 概念和基本定律，常用工质的热物理性质及基本热力过程，气体和蒸汽的流动，典型蒸汽动力循环和制冷循环分 析计算；流体力学部分主要讲述：流体的基本物理性质，流体静力学，流体动力学基础，黏性流体的有压流动特 点及能量损失计算；传热学部分主要讲述：导热、对流传热、辐射传热的基本规律和计算方法，传热过程的分析 计算方法及优化控制措施，换热器的类型和传热计算方法。各章附有切合实际的典型例题、思考题和习题，附录 附有热工流体典型实验、习题解答、模拟试题及参考答案。本书综合了热工及流体基础理论知识，可作为热工控 制及自动化、供热工程、环境工程、热能工程、制冷及低温工程、热工测量仪表及相关专业的教材或教学参考书， 也可作为能源动力类专业培训教材，或作为相关工程技术人员参考用书。
水的物理化学参数（相当全）
附表1 全国主要城市年平均温度及湿度附表2 饱和水蒸气表 (以温度为准)续表附表3 水的物理性质温度 /℃ 饱和蒸汽压 /kPa 密度/ (kg/m 3) 焓 (kJ/k g)比热容/[kJ/ (kg·℃)]导热系数λ×102 /[W/(m·℃)] 粘度μ×105 /(Pa ·s)体积膨胀系数β×104/(1/℃)表面张力 σ×103/(N/m)普兰特数 Pr 0 10 20 0.6082 1.2262999.9 999.70 42.04 83.90 4.212 4.191 4.183 55.13 57.45 59.89179.21 130.77-0.63 +0.70 1.8277.1 75.6 74.113.66 9.523040 50 60 70 80 9010 011 012 013 014 015 016 017 018 019 0 2.33464.24747.376612.3419.92331.16447.37570.136101.33143.31198.64270.25361.47476.24618.28998.2995.7992.2988.1983.2977.8971.8965.3958.4951.943.1934.8926.1917.907.125.69167.51209.3251.12292.99334.94376.98419.1461.34503.67546.38589.08632.2675.33719.294.1744.1744.1744.1784.1784.1954.2084.2204.2334.2504.2664.2874.3124.3464.3794.4174.4604.5054.5554.61461.7663.3864.7865.9466.7667.4567.9868.0468.2768.5068.5068.2768.3868.2767.9267.4566.9966.2965.4864.55100.580.0765.6054.9446.8840.6135.6531.6528.3825.8923.7321.7720.1018.6317.3616.2815.3014.4213.6313.0412.463.213.874.495.115.706.326.957.528.088.649.179.7210.310.711.311.912.613.314.114.872.671.069.067.565.663.861.960.05855.953.951.749.647.546.243.140.838.436.133.87.015.424.323.542.982.542.121.961.761.611.471.361.261.181.120 021 022 0 792.591003.51255.61554.771917.722320.884897.3886.9876.863.852.8840.37763.25807.63852.43897.65943.711.051.00.960.930.910.89 续表温度/℃ 饱和蒸汽压/kPa密度/(kg/m3)焓(kJ/kg)比热容/[kJ/(kg·℃)]导热系数λ×102/[W/(m·℃)]粘度μ×105/(Pa·s)体积膨胀系数β×104/(1/℃)表面张力σ×103/(N/m)普兰特数Pr23 024 025 026 0 2798.593347.913977.674693.75827.3813.6799.784.990.181037.491085.641135.044.6814.7564.8444.9494.0705.22963.7362.8061.7660.4859.9657.4555.8211.9711.4710.9810.5910.209.8115.916.818.119.721.623.726.231.629.126.724.221.919.517.20.880.870.860.8727 028 029 030 031 032 033 034 035 036 037 0 5503.996417.247443.298592.949877.9611300.312879.614615.816538.518667.121040.9767.750.7732.3712.5691.1667.1640.2610.1574.4528.450.51185.281236.281289.951344.801402.161462.031526.101594.751671.371761.391892.435.4855.7366.0716.5737.2438.1649.50413.98440.31953.9652.3450.5948.7345.7143.0339.5433.739.429.128.838.538.147.757.266.675.6529.232.938.243.353.466.810926414.712.310.07.825.783.892.060.480.880.890.930.971.021.111.221.381.62.366.08 附表4 干空气的物理性质(101.33Pa)温度t/℃密度ρ/(kg/m3)比热容c,/[kJ/(kg·℃)]导热系数λ×102/[W/(m·℃]粘度μ×105/(Pa·s)普兰德数Pr-50 1.584 1.013 2.035 1.460.728-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 140 160 180 200 250 300 1.5151.4531.3951.3421.2931.2471.2051.1651.1281.0931.0601.0291.0000.9720.9460.8980.8540.8150.7790.7460.6740.6151.0131.0131.0091.0091.0091.0091.0131.0131.0131.0171.0171.0171.0221.0221.0221.0261.0261.0261.0341.0341.0431.0472.1172.1982.2792.3602.4422.5122.5932.6752.7562.8262.8962.9663.0473.1283.2103.3383.4893.6403.7803.9314.2684.6051.521.571.621.671.721.771.811.861.911.962.012.062.112.152.192.292.372.452.532.602.742.970.7280.7230.7160.7120.7070.7050.7030.7010.6990.6980.6960.6940.6920.6900.6880.6860.6840.6820.6810.6800.6770.674350 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 0.5660.5240.4560.4040.3620.3290.3010.2770.2570.2391.0551.0681.0721.0891.1021.1141.1271.1391.1521.1644.9085.2105.7456.2226.7117.1767.6308.0718.5029.1533.143.313.623.914.184.434.674.905.125.350.6760.6780.6870.6990.7060.7130.7170.7190.7220.724附表5 饱和湿空气的性质附表6 各国筛网对照表续表注: ①本表所例系上海产品,供参考。
水和水蒸气的性质
单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。
比热是通过比较单位质量的某种物质温升1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。
水的比热最大。
这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。
水的这个特征对气候的影响很大。
在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温升慢，夜晚沿海地区温度降低也少。
所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。
在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。
水比热大的特点，在生产、生活中也经常利用。
如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。
冬季也常用热水取暖水的比热容是4.2*103焦/千克·摄氏度,蒸气的比热容是2.1*103焦/千克·摄氏度汽化热是一个物质的物理性质。
其定义为：在标准大气压(101.325 kPa)下，使一摩尔物质在其沸点蒸发所需要的热量。
常用单位为千焦/摩尔（或称千焦耳/摩尔)，千焦/千克亦有使用。
其他仍在使用的单位包括Btu/lb（英制单位，Btu为British Thermal Unit，lb为磅）。
水的汽化热为40.8千焦/摩尔，相当于2260千焦/千克。
一般地：使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从一摄氏度加热到一百摄氏度所需要的热量1千瓦时=3.6×106焦＝3600kj卡等于4.18焦耳,1千卡等于4.18千焦水和水蒸气的性质工业锅炉的介质是水和蒸汽，要了解锅炉的工作原理，须先认识水和水蒸气的基本性质。
一、水的性质纯水是无色、无味、透明的液体，由氢和氧两种元素化合而成，其化学分0。
子式为H21．水的“三态”水的形态随温度变化而变化，会呈现出液态(水)、气态(水蒸气)和固态(冰)，它们之间能够相互转化(图1—17)。
锅炉中的水蒸气是由锅水吸收燃料燃烧放出的热量形成的。
2．水的体积与温度的关系在大气压力下，温度为4℃时，水的体积最小，密度最大[1克／厘米2(g/cm2)]。
工程热力学和传热学06水蒸气性质和过程
一、饱和温度和饱和压力
饱和状态(Saturated state) 当汽化速度=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—饱和状态。 相应的温度和压力称为饱 和温度（ts）和饱和压力(PS)， 两者一一对应。 ts =f(Ps)，只有 一个独立变量。
饱和蒸汽
饱和水
9
饱和状态：汽化与凝结的动态平衡 饱和温度Ts 饱和压力ps Ts ps=1.01325bar 青藏 ps=0.6bar 一一对应
15
16
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 tps, v’，h’，s’， v”，h”，s” 2. 按压力排列，附表3 pts, v’，h’，s’， v”，h”，s” 湿蒸汽： v’，h’，s’ v”，h”，s”
x 二、未饱和水与过热水蒸气表 t，p v， h， s u=h-pv
6
第二节 水的定压汽化过程和 水蒸气的p-v图及T-s图
汽化液化 (vaporization and liquefaction)
汽化：由液态到气态 的过程。
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。
h p1
P2=0.005Mpa，
解：可逆过程1-2：
t1 p2
1
P1，t1
2 s
h1=3317kJ/kg， s1=6.8204kJ/(kgK)
s2=s1= 6.8204kJ/(kgK)
P2
s2’=0.4762kJ/(kgK)，s2”=8.3952kJ/(kgK) h2’=137.77kJ/kg，h2”=2561.2kJ/kg
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
饱和水蒸汽压力与温度密度蒸汽焓汽化热的关系对照表
饱和水蒸汽压力与温度、密度、蒸汽焓、气化热的关系对照表一.什么是水和水蒸气的焓?水或水蒸气的焓h，是指在某一压力和温度下的1千克水或1千克水蒸气内部所含有的能量，即水或水蒸气的内能u与压力势能pv之和(h=u+pv)。
水或水蒸气的焓，可以认为等于把1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水，加热到该水或水蒸气的压力和温度下所吸收的热量。
焓的单位为“焦/千克”。
(1)非饱和水焓：将1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水，加热到该非饱和水的压力和温度下所吸收的热量。
(2)饱和水焓：将1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水，加热到该饱和水的压力对应的饱和温度时所吸收的热量。
饱和温度随压力增大而升高，因此饱和水焓也随压力增大而增大。
例如：绝对压力为3.92兆帕时，饱和水焓为1081.9 x 103焦/千克;在绝对压力为9.81兆帕时，饱和水焓则为1399.3 x 103焦/千克。
(3)饱和水蒸气焓：分为干饱和水蒸气焓和湿饱和水蒸气焓两种。
干饱和水蒸气焓等于饱和水焓加水的汽化潜热；湿饱和水蒸气焓等于1千克湿饱和蒸汽中，饱和水的比例乘饱和水焓加干饱和汽的比例乘干饱和汽焓之和。
例如：绝对压力为9.81兆帕时，饱和水焓为1399.3 x103焦/公斤；汽化潜热为1328 x103焦/公斤。
因此，干饱和水蒸气的焓等于：1399.3x103+1328x103=2727.3 x 103焦/千克。
又例如:绝对压力为9.81兆帕的湿饱和水蒸气中，饱和水的比例为0.2,(即湿度为20%)干饱和水蒸气比例为0.8(即干度为80%)，则此湿饱和水蒸气的焓为1399.3 x103 x 0.2十2727.3 x103x0.8=2461.7 x 103焦/千克。
(4)过热水蒸气焓：等于该压力下干饱和水蒸气的焓与过热热之和。
例如：绝对压力为9.81兆帕，温度为540℃的过热水蒸气的干饱和水蒸气的焓为2727.3 x 103焦/千克，过热热为750.4 x 103焦/千克。
第06章 水蒸气性质
1
主要内容
水蒸气热力性质 水蒸气产生过程 水蒸气热力性质图表 水蒸气热力过程
2
6-1 水蒸气的饱和状态
汽化 – 液体转变为汽体的过程 液化 – 蒸汽或气体转变为液体的过程 蒸发 – 液体表面在任何温度进行的缓慢汽过程
饱和状态是汽化和液化达到动态平衡共存的状态 液化的微观机制 汽化的微观机制（动画） 动画）
19
6-2 水蒸气的产生过程
水的汽化潜热可由实验测定。 水的汽化潜热可由实验测定。压力愈 高，汽化潜热愈小，而当压力达到临界 压力时，汽化潜热变为零（见图6 压力时，汽化潜热变为零（见图6-4） 表6-2不同压力下水的汽化潜热
压力 p/MPa
0.01 0.1 1 5 10 20 585.9 22.064=pc 0
18
6-2 水蒸气的产生过程
2、饱和水变为饱和水蒸汽的定压汽化过程 使1kg饱和水在一定压力下完全变为相同 kg饱和水在一定压力下完全变为相同 温度的饱和水蒸气所需加入的热量称为水 的汽化潜热，用符号r表示。 的汽化潜热，用符号r表示。在温熵图上汽 化 潜热则相应于水平线段下的矩形面积：
（6-6）
33
6-3 水蒸气图表
水蒸气热力性质图结构特征口诀
- “一点连双线三区五态含”： 一点连双线三区五态含” 一点 – 临界点 双线 – 饱和水线、饱和水蒸气线 三区 – 未饱和水区、饱和蒸汽（湿蒸汽、两相）区、
过热水蒸气区
五态 – 未饱和水态、饱和水态、湿蒸汽态、饱和水蒸
汽态、过热水蒸气态
34
6-3 水蒸气图表
2、水蒸气热力性质表 “饱和水与饱和水蒸气性质表” 饱和水与饱和水蒸气性质表” “未饱和水与过热水蒸气性质表” 未饱和水与过热水蒸气性质表”
不同状态下的蒸汽类型及含义
不同状态下的蒸汽类型及含义
蒸汽是液体水在加热过程中变成气态的水蒸气，它在不同状态下具有不同的物理性质和应用。
根据蒸汽的压力和温度，我们可以将蒸汽分为不同类型，包括饱和蒸汽、湿蒸汽和过热蒸汽。
饱和蒸汽是指在特定压力下，液体水和蒸汽之间达到平衡状态的蒸汽。
在这种状态下，水的气化率等于凝结率，这意味着饱和蒸汽的温度和压力之间的关系是固定的。
饱和蒸汽具有很多优点，特别是在100°C（212°F）及以上的温度下，这使得它成为了出色的热源。
湿蒸汽是指蒸汽中夹杂着水分子的状态。
即使是最好的锅炉生产出的蒸汽一般也有 3%～5% 的湿度。
由于水是以接近饱和状态的情况下蒸发的，因此水都是以雾气和漂浮的小水滴形式存在的，它会夹杂在上升的蒸汽之中。
为了避免湿蒸汽带来的问题，我们通常需要使用汽水分离器来将蒸汽中的水份排除。
过热蒸汽是指在超过了湿蒸汽和饱和蒸汽的温度下继续加热产生的蒸汽。
它具有比饱和蒸汽更高的温度和更低的密度。
过热蒸汽一般应用于推动涡轮发动机等，而非通常的传热设备。
不同状态下的蒸汽类型具有不同的物理性质和应用。
第六章 水和水蒸气的性质
饱和状态：汽化与凝结的动态平衡
At the equilibrium state, the pressure corresponding to only one temperature. That is, . Saturation temperature 饱和温度Ts 饱和压力ps Saturation pressure
6.3.1 P=constant (压力 p 是定值)
§6-3 水蒸气的定压发生过程
t < ts
未饱和水
t = ts
t = ts
t = ts
t > ts
v > v’’ h > h’’ s > s’’
过热
饱和水 饱和湿蒸汽 饱和干蒸汽 过热蒸汽
v < v’ h < h’ s < s’
v = v’ v ’< v <v’’ v = v’’ h = h’ h ’< h <h’’ h = h’’ s = s’ s ’< s <s’’ s = s’’
(气体和液体均处在饱和状态下)
Evaporation occurs at any temperature and pressure. （蒸发可在任何温度和压力下发生．） Evaporation rate depends on the free surface area, the temperature, the flow rate above, etc. （蒸发的速度与自由液面表面积，液体温度，液面风速等有关．
t ts
t
v
t过热 t ts
注意：水蒸气定压发生过程说明
(1) (2)
Q U W U pdV 只有熵加热时永远增加 U pV U ( pV ) H S Sf Sg 0
水和水蒸气的性质(严家禄第七章)
本章主要内容
1. 实际工质的物性
2. 水蒸气的产生过程
3. 水蒸气图表的结构和应用
蒸汽
水蒸气
蒸气
§ 7-1 饱和温度和饱和压力
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
六个区：三个单相区、三个两相区
水的热力学面
气 固--液
单相区
3
o
3
v"
h'
h" s ' / kJ / s" / kJ / kJ / kg kJ / kg ( kg K ) (kg K )
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
p-v图，T-s图上的水蒸气定压加热过程
一点，二线，三区，五态
p
pc
C a3 b3 c3 d 3 e3 T Tc Tc a2 b2 c2 d 2 e2 Tc
a1 b1
p pc
T
p pc pc
C
c1
d1 e1
A
A B a a a3 1 2
b3 c3 d 3 d2 b2 c2 d1 c1 b1
未饱和水和过热蒸汽表（节录）
p
饱 和 参 数
0.01MPa
ts 45.83
v ' 0.0010102 h ' 191.84 s ' 0.6493 v" 14.676 h" 2584.4 s" 8.1505
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 )
附表17 饱和水和饱和水蒸气热力性质表
附表17 饱和水和饱和水蒸气热力性质表(按压力排列) （表中压力是指绝压，应加上0.1Mpa后再取值）压力温度比体积比焓汽化潜热比熵p / MPa t/℃γ/0.080 93.5107 0.0010385 2.0876 391.71 2665.33 2273.6 1.2330 7.4339 0.090 96.7121 0.0010409 1.8698 405.20 2670.48 2265.3 1.2696 7.3943 0.10 99.634 0.0010432 1.6943 417.52 2675.14 2257.6 1.3028 7.3589 0.12 104.810 0.0010473 1.4287 439.37 2683-26 2243.9 1.3609 7.2978 0.14 109.318 0.0010510 1.2368 458.44 2690.22 2231.8 1.4110 7.2462 0.16 113.326 0.0010544 1.09159 475.42 2696.29 2220.9 1.4552 7.2016 0.18 116.941 0.0010576 0.97767 490.76 2701.69 2210.9 1.4946 7.1623 0.20 120.240 0.0010605 0.88585 504.78 2706.53 2201.7 1.5303 7.1272 0.25 127.444 0.0010672 0.71879 535.47 2716-83 2181.4 1.6075 7.0528 0.30 133.556 0.0010732 0.60587 561.58 2725.26 2163.7 1.6721 6.9921 0.35 138.891 0.0010786 0.52427 584.45 2732.37 2147.9 1.7278 6.9407 0.40 143.642 0.0010835 0.46246 604.87 2738.49 2133.6 1.7769 6.8961 0.50 151.867 0.0010925 0.37486 640.35 2748.59 2108.2 1.8610 6.8214 0.60 158.863 0.0011006 0.31563 670.67 2756.66 2086.0 1.9315 6.7600 0.70 164.983 0.0011079 0.27281 697.32 2763.29 2066.0 1.9925 6.7079 0.80 170.444 0.0011148 0.24037 721.20 2768.86 2047.7 2.0464 6.66250.90 175.389 0.0011212 0.21491 742.90 2773.59 2030.7 2.0948 6.62221.00 179.916 0.0011272 0.19438 762.84 2777.67 2014.8 2.1388 6.5859压力温度比体积比焓汽化潜热比熵p / MPa t/℃γ/1.10 184.100 0.0011330 0.17747 781.35 2781.21 999.92.1792 6.5529 1.20 187.995 0.0011385 0.16328 798.64 2784.29 985.7 2.2166 6.5225 1.30 191.644 0.0011438 0.15120 814.89 2786.99 972.1 2.2515 6.4944 1.40 195.078 0.0011489 0.14079 830.24 2789.37 959.1 2.2841 6.4683 1.50 198.327 0.0011538 0.13172 844.82 2791.46 946.6 2.3149 6.4437 1.60 201.410 0.0011586 0.12375 858.69 2793.29 934.6 2.3440 6.4206 1.70 204.346 0.0011633 0.11668 871.96 2794.91 923.0 2.3716 6.3988 1.80 207.151 0.0011679 0.11037 884.67 2796.33 911.7 2.3979 6.37811.90 209.838 0.0011723 0.104707 896.88 2797.58 900.72.4230 6.35832.00 212.417 0.0011767 0.099588 908.64 2798.66 890.0 2.4471 6.3395 2.20 217.289 0.0011851 0.090700 930.97 2800.41 1869.4 2.4924 6.3041 2.40 221.829 0.0011933 0.083244 951.91 2801.67 1849.8 2.5344 6.2714 2.60 226.085 0.0012013 0.076898 971.67 2802.51 1830.8 2.5736 6.24092.80 230.096 0.0012090 0.071427 990.41 2803.01 1812.6 2.6105 6.21233.00 233.893 0.0012166 0.066662 1008.2 2803.19 1794.9 2.6454 6.18543.50 242.597 0.0012348 0.057054 1049.6 2802.51 1752.9 2.7250 6.12384.00 250.394 0.0012524 0.049771 1087.2 2800.53 1713.4 2.7962 6.06885.00 263.980 0.0012862 0.039439 1154.2 2793.64 1639.5 2.9201 5.9724压力温度比体积比焓汽化潜热比熵p / MPa t/℃γ/6.00 275.625 0.0013190 0.032440 1213.3 2783.82 1570.5 3.0266 5.88857.00 285.869 0.0013515 0.027371 1266.9 2771.72 1504.8 3.1210 5.81298.00 295.048 0.0013843 0.023520 1316.5 2757.70 1441.2 3.2066 5.74309.00 303.385 0.0014177 0.020485 1363.1 2741.92 1378.9 3.2854 5.677110.0 311.037 0.0014522 0.018026 1407.2 2724.46 1317.2 3.3591 5.613911.0 318.118 0.0014881 0.015987 1449.6 2705.34 1255.7 3.4287 5.552512.0 324.715 0.0015260 0.014263 1490.7 2684.50 1193.8 3.4952 5.492013.0 330.894 0.0015662 0.012780 1530.8 2661.80 1131.0 3.5594 5.431814.0 336.707 0.0016097 0.011486 1570.4 2637.07 1066.7 3.6220 5.371115.0 342.196 0.0016571 0.010340 1609.8 2610.01 1000.2 3.6836 5.309116.0 347.396 0.0017099 0.009311 1649.4 2580.21 930.8 3.7451 5.245017.0 352.334 0.0017701 0.008373 1690.0 2547.01 857.1 3.8073 5.177618.0 357.034 0.0018402 0.007503 1732.0 2509.45 777.4 3.8715 5.105119.0 361.514 0.0019258 0.006679 1776.9 2465.87 688.9 3.9395 5.025020.0 365.789 0.0020379 0.005870 1827.2 2413.05 585.9 4.0153 4.932221.0 369.868 0.0022073 0.005012 1889.2 2341.67 452.4 4.1088 4.812422.0 373.752 0.0027040 0.003684 2013.0 2084.02 71.0 4.2969 4.4066 22.064 373.99 0.003106 0.003106 2085.9 2085.9 0.0 4.4092 4.4092本表引自严家、余晓福编著《水和水蒸汽热力性质图表》，高等教育出版社，1995有关湿度的名词湿度湿度计量的历史绝对湿度相对湿度饱和水蒸气压露点不快指数实效温度等价温度混和比空气线图比湿比较湿度摩尔比饱差标准温湿度状态湿球温度断热饱和温度水分活性显热潜热热函热水分比含雾空气含雪空气比重量比容积比热显热比实效湿度湿度在计量法中规定,湿度定义为“物象状态的量”。
饱和水蒸气的性质
饱和水蒸气的性质常用气体密度的计算常用气体密度的计算1．干空气密度密度是指单位体积空气所具有的质量, 国际单位为千克/米3（kg/m3），一般用符号ρ表示。
其定义式为：ρ = M/V (1--1)式中 M——空气的质量，kg；V——空气的体积，m3。
空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。
上式只是定义式，通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。
由气态方程有：ρ=ρ0*T0*P/P0*T (1--2)式中：ρ——其它状态下干空气的密度，kg/m3；ρ0——标准状态下干空气的密度，kg/m3；P、P0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力，千帕（kpa）；T、T0——分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度，K。
标准状态下，T0=273K，P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ0=1.293kg/m3。
将这些数值代入式（1-2），即可得干空气密度计算式为：ρ= 3.48*P/T (1--3)使用上式计算干空气密度时，要注意压力、温度的取值。
式中P为空气的绝对压力，单位为kPa；T为空气的热力学温度（K），T=273+t, t为空气的摄氏温度（℃）。
2．湿空气密度对于湿空气，相当于压力为P的干空气被一部分压力为Ps的水蒸汽所占据，被占据后的湿空气就由压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽组成。
根据道尔顿分压定律，湿空气压力等于干空气分压Pd与水蒸汽分压Ps之和，即：P=Pd+Ps。
根据相对湿度计算式，水蒸汽分压Ps=ψPb，根据气态方程及道尔顿的分压定律，即可推导出湿空气密度计算式为：ρw=3.48*P(1-0.378*ψ*Pb/P)/T (2--1)式中ρw ——湿空气密度,kg/m3；ψ——空气相对湿度，%；Pb——饱和水蒸汽压力，kPa(由表2-1-1确定)。
其它符号意义同上。
3、湿燃气密度公式：ρw=0.833（ρ+d）/(0.833+d) (3--1)参数说明：ρw——湿燃气密度（kg/Nm3）;ρ——干燃气密度（kg/ Nm3）;d——水蒸气含量（kg/Nm3干燃气）；0.833——水蒸气密度（kg/Nm3）。