水,蒸汽,空气性能参数讲解..
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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。
12、范德华引力:
对一个水分子来说,它的正电荷中心偏在两个氢原子的一方,而负电荷中心偏在氧原子一方,从而构成极性分子。当水分子相互接近时,异极间的引力大于距离较远的同极间的斥力,这种分子间的相互吸引的静电力称为范德华引力。
13、水的表面张力:
水的表面存在着一种力,使水的表面有收缩的趋势,这种水表面的力叫做表面张力。
天然水有哪些特性
水在常温下呈液态存在,具有一般液体的共性。与其它液体相比,又有许多独特的性质。
(1)水在0~4℃范围内不是热胀冷缩,而提冷胀热缩,即温度升高,体积缩小,密度增大。
(2)在所有的液体中,水的比热容最大,为4.18J/g*℃。因此水可作为优质的热交换介质,用于冷却、储热、传热等方面。
(3)常温下(0~100℃),水可以出现固、液、气三相变化,帮利用水的相热转换能量是很方便的。
(4)在液体中,除了汞(Hg)以外,水的表面能最大。
(5)水溶解及反应能力极强。许多物质不但在水中有很大的溶解度,而且有最大的电离度。
(6)水的导电性能是随着水中含盐量的增加而增大。
过热蒸汽
如果把饱和蒸汽继续进行加热,其温度将会升高,并超过该压力下的饱和温度。这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。过热蒸汽有其本身的应用领域,如用在发电机组的
压蒸汽的技术。一些火力发电厂在他们的涡轮机中使用25MPa(abs),610℃的超临界压力蒸汽。为了使涡轮设备不受冷凝水的破坏,应避免使用饱和蒸汽,所以大多数情况下使用过热蒸汽。相反,在核电站领域要禁止使用高温蒸汽,因为它可导致涡轮设备的材料出问题,所以常用高压饱和蒸汽。
用于降温的蒸汽
水蒸汽在气体物质中是热容最大的气相物质。在给高温物体降温中有广泛的用途,如金属材料淬火中速降温,金属材料加工过程中,金属表面和刀具的降温,具有可视、延长刀具寿命、减少氧化、减少化学物质的排放等优点,是金属切削过程中降温的理想材料。
在金属拉伸过程中,还有润滑、减少金属表面氧化,降温快等优点。
用于清洗的蒸汽
水蒸汽由于具有高温、纯净、冲击作用,在蒸汽清洗油污、黏胶等情况下,能更快去污,同时无污染环境的化学物质排放。饱和蒸汽在清洗行业具有很广的用途。
产生方式
蒸发
蒸发是在液体是在液体表面上进行的汽化现象,它在任何温度下都能发生,蒸发过程中需要吸热。
液体表面积越大,蒸发越快;液体温度越高,蒸发越快;液体表面附近空气流动越快,蒸发越快;
沸腾
随着对水的加热,水的温度不断升高。达到某一温度时,水开始沸腾,此后虽然对水加热,但水温不再升高。水沸腾的温度叫做水的沸点。常压下,水的沸点为100℃。
加热过程
那些蒸汽烤箱和通常的“蒸”都是直接使用蒸汽加热,蒸汽直接和被加热的物品接触。与这些家居用品相似但是尺寸更大,很多工业设备也广泛使用直接蒸汽加热,如消毒柜、蒸馏器以及生产橡胶产品的硫化机等。
但是还有一种方法,在工业上比直接加热的应用还要广泛。这种方法就是间接加热。
什么是间接加热?
间接加热就是通过一种称为“换热器”的设备进行加热的方法。
蒸汽从换热器壁表面流过,蒸汽的热量就转移到被加热的物质一侧。通过这种方式,蒸汽不会和被加热的物质接触。典型的使用蒸汽加热的换热器如夹套锅、管加热、翅片式换热器(薄板翅片、空气翅片)。
这种使用换热器进行加热的方法不仅限于使用蒸汽作为唯一的热煤,其它的热煤还包括热水或热油等。
蒸汽加热的优势
使用蒸汽加热和使用热水或热油加热有何区别?