《工程热力学》课程教学课件（PPT讲稿）第7章 水和水蒸气的性质 Steam

第七章水和水蒸气的性质Steam

1 第七章 水和水蒸气的性质 Steam

水和水蒸气是实际气体的代表在空气中含量极小，当作理想气体水蒸气一般情况下，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（传热系数大）是其它实际气体的代表

2 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(传热系数大） 是其它实际气体的代表

本章主要内容1.水蒸气的热力性质2.水蒸气的产生过程3.水蒸气图表的结构和应用4.水蒸气热力过程在弄清水蒸气热力性质的基础上，掌握水蒸气图表的结构和应用

3 本章主要内容 1.水蒸气的热力性质 3. 水蒸气图表的结构和应用 4. 水蒸气热力过程 2. 水蒸气的产生过程 在弄清水蒸气热力性质的基础上， 掌握水蒸气图表的结构和应用

重点：掌握水蒸汽的相变及定压发生过程的规律：掌握饱和、过热未饱和、干度、临界点等概念了解并学会使用水蒸气表和烩熵图；能够描述和计算水蒸气的热力过程

4 掌握水蒸汽的相变及定压发生过程的规 律；掌握饱和、过热未饱和、干度、临界点 等概念 了解并学会使用水蒸气表和焓熵图；能够 描述和计算水蒸气的热力过程 重点：

第一节水的相变及相图一、水的相变及相图物质有三种聚集状态：固态、液态、气态不同的温度、压力条件下可以相互转化水的三态：冰、水、蒸汽三相点：固、液、汽三相共存的状态临界点：饱和液体线与饱和蒸汽线相交的点

5 第一节 水的相变及相图 物质有三种聚集状态：固态、液态、气态 不同的温度、压力条件下可以相互转化 水的三态：冰、水、蒸汽 一、水的相变及相图 三相点：固、液、汽三相共存的状态 临界点：饱和液体线与饱和蒸汽 线相交的点

纯物质的p-T相图BpB凝固线液C福临界点临界点固be工a汽化线气A三相点A三相点611.2PaDD升华线0.01℃T水T一般物质冰在压力升高时，熔点降低般物质熔点升高46

6 纯物质的p-T相图 p p T T 液 气 气 固 水 一般物质 A 三相点 临界点 临界点 611.2Pa 0.01℃ a b e l A 三相点 B C B C D D 冰在压力升高时，熔点降低； 一般物质熔点升高 升华线 凝固线 汽化线

二、汽化与饱和因固相不流动，更关心汽液两相汽化：由液态变成气态的物理过程凝结：由气态变成液态的物理过程蒸发：液体表面上的汽化（任何温度下）沸腾：表面和液体内部同时发生的汽化在一个密闭的盛有水的容器中饱和状态：汽化与凝结的动态平衡气体和液体均处在饱和状态下

7 二、汽化与饱和 沸腾：表面和液体内部同时 发生的汽化 气体和液体均处在饱和状态下 汽化：由液态变成气态的物理过程 凝结：由气态变成液态的物理过程 蒸发：液体表面上的汽化 （任何温度下） 因固相不流动，更关心汽液两相 在一个密闭的盛有水的容器中 饱和状态：汽化与凝结的动态平衡

饱和状态、饱和温度T对应饱和温度、饱和压力p饱和压力、饱和液体、饱和蒸汽放掉一些水，T不变，P？T、IP、IT=-100 ℃p,=1.01325barT=85.95℃青藏p=0.6barT=113.32 ℃高压锅p=1.6bar

8 饱和温度Ts 饱和压力ps 一一对应 放掉一些水，Ts不变，ps？ Ts ps 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、 饱和温度、 饱和压力、 饱和液体、 饱和蒸汽

第二节水蒸气的定压发生过程Xttst=tt=ts饱和水 湿饱和蒸气 干饱和蒸气过热蒸气未饱和水="=v>"'Vvh>h"“h=hhh<h"h=h"h<hsVs"=""S<S'过热汽化水预热省煤器汽锅过热器

9 第二节 水蒸气的定压发生过程 t ts v v’’ 未饱和水 饱和水 湿饱和蒸气 干饱和蒸气 过热蒸气 h h’’ s s’’ 水预热 汽化 过热 省煤器 汽锅 过热器

水蒸气定压发生过程说明2 = △U +W = AU+( pdV= AU + pAV = △U+A(pV) =AH水的定压加热阶段：液体热q=h-ho过冷度△t过冷水未饱和水过冷 =t, 一tT2、饱和水的定压汽化阶段：汽化潜热r=h-h理想气体h= f(T)实际气体汽化时，T一T不变，但h增加LO

10 1、水的定压加热阶段：液体热q=h’-h0 2、饱和水的定压汽化阶段： 汽化潜热r=h”-h’ 水蒸气定压发生过程说明 理想气体 实际气体汽化时，T＝Ts不变，但h增加 未饱和水 过冷度 过冷水