第七讲 水蒸气的热力性质和热力过程.ppt

1、,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 ，初始温度

2、，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

3、汽的 例6-1 有一种说法：“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

4、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、比熵和所作的