工程热力学-水和水蒸气的性质课件

工程热力学水和水蒸气的性质第七章水蒸气刚刚脱离液态或距液态较近的气体物质,因其分子间作用力大不能看作理想气体如工程中常用的水蒸气、氨气、氟里昂等。水蒸气是热能工程中使用最早、应用广泛的一种工质。它具有良好的热力性质,并且廉价、易得、无污染。本章主要介绍水蒸气的形成过程、状态参数的确定、水蒸气图表结构和应用及相关计算。基本知识点水蒸气的产生过程、水慕气状态参教的确定、水亮气图表的结构和应用、水燕气在热力过程中功量和热量的计算。本章重点:工业上水蒸气的定压生成过程。学会使用水蒸气热力学性质的图表,并能熟练的用于各种热力过程的计算。一般水蒸气是实际气体!水蒸气「在空气中含量极小,可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7-1纯物质的相变与相图物质有三种聚集状态:固态、液态、气态水的三态:冰、水、蒸汽自然界中大多数纯物质都以三种聚集态存在:固相、液相、气相,如co2、H2O等。物质的存在状态与它存在的环境有关,如水低温时呈固态,高温时呈气态现以水为例分析纯物质的三态变化。7-1纯物质的相变与相图物质有三种聚集状态:固态、液态、气态水的三态:冰、水、蒸汽三相之间的变化:升华(卫生球)溶解汽化固态液态,气态凝固液化凝化(霜)在一定压力下,对固态冰不断加热,冰将经历三个过程变为过热水蒸气。融解过程:冰融化为水,冰全部融化之前为冰水两相,保持融点温度不变。融点:在一定压力下,固体开始融解时的温度汽化过程:水汽化为蒸气,水全部汽化之前为水气两相,保持沸点温度不变沸点:在一定压力下,液体开始汽化时的温度过热过程水全部变为气后再继续加热,蒸气变为过热蒸气,温度将升高,高于沸点温度。上述相变过程表示在Pt图上,称为相图P125图7-1所示ab段冰的定压加热b为融点液态be段水的定压加热e为沸点固态e段气的定压加热当压力变化时,be点位置相应变化。将不同压力下的融点及气态沸点连接起来,就得到融解线AB和汽化线AC。融解线AB显示融点与压力的关系它划分了固态与液态的区域。汽化线Ac显示了沸点与压力的关系划分了气态与液态的区域。升华线AD表示升华温度与压力的关系划分了固态与液态的区域。这三线称为相平衡曲线ab段冰的定压加热b为融点液态be段水的定压加热e为沸点固态e段气的定压加热当压力变化时,be点位置相应变化。将不同压力下的融点及气态沸点连接起来,就得到融解线AB和汽化线AC。AC线上方端点c是临界点如t>tc则无论压力多大都不能使它变为液体。当压力降低时,AB与Ac两线逐渐接近,并交于A点。A点是固、液、汽三态共存的状态,称为三相点若在低于三相点的压力之下对冰定压加热(m点),当t到定的值td,冰将从固相直接变为气相将不同压力下时对应的升华温度点d相连就得到升华曲线AD思考题e=6112Pa,ym=273.16K1.有没有500C的水?没有。t>c=37416℃2.有没有-3℃的蒸汽?有汽化与饱和1汽化:由液态变成气态的物理过程(不涉及化学变化)汽化蒸发:汽液表面上的汽化(任何温度)沸腾:表面和液体内部同时发生的汽化(只有在沸点时,气体和液体均处在饱和状态下)因为分子自由热运动,液体表面总有一些较大动能的分子克服表面张力,脱离液面到自由空间去,所以任何温度下汽化均可发生。蒸发速度与温度、表面积、液面风速有关。在蒸发过程中液面上方的蒸气分子总有可能碰撞液面而返回液体,所以凝结过程也同样进行。只是一般的蒸发都是在自由空间中进行的,液表有大量其它气体,蒸气的分子密度小,分压力低,其凝结速度小于蒸发速度,总的效果是呈蒸发的过程。31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔

32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌