《热工基础》课程PPT教学课件（工程热力学）第五章 水蒸气性质和蒸汽动力循环

第五章水蒸气性质和蒸汽动力循环

第五章 水蒸气性质和蒸汽动力循环

5-1水蒸气的饱和状态图5-1所示，水蒸气的压力愈高，密度愈大，水蒸气分子与水面碰撞越频繁，在单位时间压力表湿度计内进入水面变成分子的水蒸分子数愈多。另一方面，水的温度愈高，分子运动愈剧烈在单位时间内脱离水面变成水蒸气的水分字数他愈多。饱和状态：在一定温度下，水蒸气的压力总会自动稳定在定的数值上。这时进入水面和脱离永面的分子数相等，水蒸气和水处于平衡状态，也就是饱和状态

5-1 水蒸气的饱和状态 1、图5-1所示，水蒸气的压力愈 高，密度愈大，水蒸气分子与 水面碰撞越频繁，在单位时间 内进入水面变成分子的水蒸气 分子数愈多。另一方面，水的 温度愈高，分子运动愈剧烈， 在单位时间内脱离水面变成水 蒸气的水分子数也愈多。 2、饱和状态：在一定温度下， 水蒸气的压力总会自动稳定在 一定的数值上。这时进入水面 和脱离水面的分子数相等，水 蒸气和水处于平衡状态，也就 是饱和状态

3、临界温度是最高的饱和温度，记作t临界压力是最高的饱液相相和压力，记作pe水（或水蒸气）的临格界参数值为：T. = 647.14K(373.99 ℃)P。= 22.064MPav。= 0.003106m/kg

3、临界温度是最高 的饱和温度，记作 临界压力是最高的饱 和压力，记作 水（或水蒸气）的临 界参数值为： c t c t c t c t c p c p c p c t 647.14 (373.99 T K c = ℃) p MPa c = 22.064 3 0.003106 c v m kg =

4、三相点压力是最低的汽一液两相平衡的饱和压力，记为PA三相点温度是最低的汽一液两相平衡的饱和温度，记为TT = 647.14K(373.99℃)Pa = 0.000611659m2 /kg

4、三相点压力是最低的汽—液两相平衡的饱和 压力，记为 三相点温度是最低的汽—液两相平衡的饱和温 度，记为 A p TA 647.14 (373.99 T K A = ℃) 3 0.000611659 A p m kg =

5-2水蒸气的产生过程(b)a)(e)(d)(e)水蒸气的产生过程三个阶段：水的定压预热过程（从不饱和水到饱和水为止）；饱和水的定压汽化过程（从饱和水到完全变为饱和蒸汽为正）：水蒸气的定压过热过程（从饱和水蒸气到任意温度的过热水蒸气）

5-2 水蒸气的产生过程 水蒸气的产生过程三个阶段：水的定压预热过 程（从不饱和水到饱和水为止）；饱和水的定 压汽化过程（从饱和水到完全变为饱和蒸汽为 止）；水蒸气的定压过热过程（从饱和水蒸气 到任意温度的过热水蒸气）

273.15K

1、水的定压预热过程将1kg、0℃C的水定压加热到该压力p下的饱和温度所需加入的热量q，称为水的液体热（参看图5-5中a一b过程）Ic,dic.式中，一压力为p时水的比定压热容，它随温度而变。q =h -ho式中,h压力为p时饱和水的：ho一压力为p，温度为0℃时水的烩h =ho+q可得：

1、水的定压预热过程 将1 kg、0℃的水定压加热到该压力p下的饱和 温度所需加入的热量q’，称为水的液体热（参 看图5-5中a→b过程）。 ' ' 0 s t q c dt =  p ' ' 0 可得： hhq = + ' p 式中， c ——压力为 p 时水的比定压热容，它随温度而变。 ' h p 0 h p 式中， ——压力为 时饱和水的焓； ——压力为 ，温度为0℃时水的焓。 ' ' 0 q h h = −

水的液体热随压力提高而增大

水的液体热随压力提高而增大

2、饱和水的定压汽化过程使1kg饱和水在一定压力下完全变为相同温度的饱和水蒸气所需加入的热量称为水的汽化潜热，用符号r表示定压汽化过程（同时也是定温过程）为一水平线段（参看图5-5中过程b一→d）。r=T(s-s)式中，s压力为p时饱和水蒸气的熵；s一压力为p时饱和水的熵。r=h"-h式中，h"—压力为p时饱和水蒸气的烩。h"=h+r=h+q+r

2、饱和水的定压汽化过程 使1 kg饱和水在一定压力下完全变为相同温度的饱和水 蒸气所需加入的热量称为水的汽化潜热，用符号r表示 。定压汽化过程（同时也是定温过程）为一水平线段 （参看图5-5中过程b→d ）。 '' ' ( ) s r T s s = − '' s p ' s p 式中， ——压力为 时饱和水蒸气的熵； ——压力为 时饱和水的熵。 '' ' r h h = − '' 式中， h ——压力为 p 时饱和水蒸气的焓。 '' ' ' 0 h h r h q r = + = + +

be压力愈高，汽化热潜热愈小，而当压力达到临界压力时，汽化潜热变为零

压力愈高，汽化热潜热愈小，而当压力 达到临界压力时，汽化潜热变为零