第七讲-水蒸气的热力性质和热力过程

1、第七讲-水蒸气的热力性质和热力过程第一节 概述 一、水蒸气不适于理想气体状态方程水蒸气离液态不远，而且伴随物质聚态的变化实际气体的热力学能不仅是温度的函数，还是比体积的函数。 实际气体的状态方程：实际气体的比热容：第二节 水的定压汽化过程与水蒸汽的 图和 图 一、饱和温度和饱和压力当水和蒸汽的温度和压力不再变化时，从水中飞出的分子与从蒸汽中飞入水中的分子数达到动态平衡，对应于温度 时，平衡时的压力称为饱和压力。 蒸发的条件：水蒸汽的分压力小于相应温度下水的饱和压力。 给定压力下，对应有一个水和水蒸汽的饱和温度 ：沸腾的条件：水温达到给定压力下的饱和温度。 二、水的定压汽化过程1 水，压力 ，初

2、始温度 ，这时水的比体积为 ， 水在定压加热的时候，比体积略有增加，表现为点 自左向右移动；水温不断上升，焓和熵增加。 1.定压预热阶段：比液体热：2.定压汽化阶段：比汽化潜热 湿饱和蒸汽：饱和水完全汽化之前，饱和水与水蒸汽的混合物。 3.定压过热阶段：过热度：比过热热： 干度： 湿蒸汽中含饱和蒸汽 。 三、水蒸汽的 图和 图第三节 水蒸气表(1)未饱和水区(2)湿蒸汽区(3)过热蒸汽区一、饱和水与饱和水蒸汽表 1.按温度排列：2.按压力排列：对于湿蒸气，先根据附表2和3查出饱和水和饱和蒸气的参数，用干度计算。 二、未饱和水与过热水蒸汽由附表4查出未饱和水和过热水蒸汽的例6-1 有一种说法：“

3、过冷水一定很冷，过热水蒸汽一定很热”，试用水蒸汽表对此加以评论。 例6-2：某锅炉产生的蒸汽， 试确定其所处状态，并求出其温度、比焓、比热力学能和比熵的数值。 干度：比焓值为： 比热力学能：温度：例 在压力 下，对水进行定压加热，当其温度分别为 和 ，试确定其所处的状态。解： 时， 时，为未饱和水，过冷度第四节 水蒸气的 图焓-熵图 定压过程的热量和绝热过程的技术功可用纵坐标上线段的长度来表示。 一、定压线定压预热阶段，定压线向上凹；定压汽化阶段，定压线为直线；过热阶段，定压线向上凹。定压线簇向右上方呈发散状。二、定温线在湿蒸汽区定压线即定温线；在过热蒸汽区，定温线为向右上凸的曲线。 三、定干

4、度线湿蒸汽区不同定压线上干度相同的状态点的连线 例6-4：如图6-6所示，在湿蒸汽区任一定压线段BD内取一点M，则该点的干度 试证明之。第五节 水蒸汽的基本热力过程 水蒸汽的热力过程的计算任务：(1)初态和终态的状态参数(2)过程中的热量、膨胀功、技术功、焓和熵的变化。(3)利用蒸汽表和焓熵图进行计算。 一、定容过程单位质量膨胀功为零单位质量技术功 单位质量热量： 二、定压过程 单位质量膨胀功单位质量技术功单位质量热量 三、定温过程单位质量热量单位质量膨胀功单位质量技术功 四、绝热过程 单位质量膨胀功单位质量技术功： 例6-5：有一刚性封闭容器，装有 、 的湿蒸汽，对其加热至试确定加热终点的状态，求出单位质量的加热量。解：查附表3得， 时的参数为 算得定容加热 ： 再查表得 时，终态为 下的饱和水，单位质量加热量： 例6-6 初态为 的过热蒸气，进入汽轮机绝热膨胀，终压 ，求终态的干度、比熵