07 第六章 水和水蒸气的性质.ppt

第1页：第六章水和水蒸气的性质封面

章标题

第六章 水和水蒸气的性质 The property of water and vapor

本章内容

热力学面与相图、汽化与饱和、定压发生过程、水蒸气图表应用

第2页：水和水蒸气

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，传热性能好是其它实际气体的代表

第3页：本章主要内容

本章主要内容

• 实际工质的物性
• 水蒸气图表的结构和应用
• 水蒸气热力过程
• 水蒸气的产生过程水蒸气蒸气蒸汽 Steam Vapor Water Vapor

第4页：§6-1 纯物质的热力学面及相图

§6-1 纯物质的热力学面及相图物质三种聚集状态：固态、液态、气态热力学面：以 p,v,T 表示的物质各种状态的曲面水的三态：冰、水、蒸汽 Pure substance Solid Liquid Gas Ice Water Steam

第5页：水的热力学面两相区单相区气液固

水的热力学面两相区单相区气液固 pv T 六个区：三个单相区、三个两相区液--气固--气固--液 pv T

第6页：饱和线、三相线和临界点

饱和线、三相线和临界点 pv 四个线

三个饱和线、一个三相线饱和气线三相线饱和液线饱和固线 T 临界点一个点：临界点 Saturation line Triple line

第7页：临界点

临界点 Critical point 水的临界点状态饱和液线与饱和气线的交点气液两相共存的 pmax,Tmax 等温线是鞍点临界点

第8页：纯物质

纯物质的 p-T 相图 pp TT 液液气气固固水一般物质三相点三相点临界点临界点流体流体升华线升华线凝固线凝固线汽化线汽化线

第9页：纯物质 p-T 相图

p-Tdiagramof pure substancesp TLiquid Vapor Solid Triple point Critical point Fluid Sublimation Melting Vaporization

第10页：思考题没

思考题没有。t>374.16℃有

• 有没有 500ºC 的水？
• 溜冰冰刀
• 北方冬天晾在外边的衣服，是否经过液相
• 有没有-3℃的蒸汽？
• 一密闭容器内有水的汽液混合物，对其加热，是否一定能变成蒸汽？

第11页：纯物质

纯物质的 p-T 相图 pp TT 液液气气固固水一般物质三相点三相点临界点临界点流体流体

第12页：饱和线、三相线和临界点

饱和线、三相线和临界点 pv 饱和气线三相线饱和液线饱和固线 T 临界点

第13页：汽相和液相锅炉汽轮机发电机给水泵凝汽器过

汽相和液相锅炉汽轮机发电机给水泵凝汽器过热器因固相不流动，更关心汽液两相冰蓄冷

第14页：§6-2 汽化与饱和

§6-2 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(不涉及化学变化)蒸发：汽液表面上的汽化 Boil Vaporization

第15页：饱和状态

饱和状态 Saturation state 饱和状态：汽化与凝结的动态平衡饱和温度 Ts 饱和压力 ps 一一对应放掉一些水，Ts 不变，ps？Tspsps=

• 01325bar Ts=100℃青藏 ps=
• 6bar Ts=
• 95℃高压锅 ps=
• 6bar Ts=113.32℃Saturation temperature Saturation pressure

第16页：纯物质

纯物质的 p-T 相图 pp TT 液液气气固固水一般物质三相点三相点临界点临界点流体流体汽化线汽化线

第17页：§6-3 水蒸气的定压发生过程

§6-3 水蒸气的定压发生过程 t < tst = tst = tst = tst > tsv < v’v = v’v = v’’v ’< v <v’’v > v’’未饱和水饱和水饱和湿蒸汽饱和干蒸汽过热蒸汽 h < h’h = h’h = h’’h ’< h <h’’h > h’’s < s’s = s’s = s’’s ’< s <s’’s > s’’水预热汽化过热

第18页：水蒸气定压发生过程说明

水蒸气定压发生过程说明(1)(2)(3)理想气体实际气体汽化时，T＝Ts 不变，但 h 增加汽化潜热(4)未饱和水过冷度过冷水过热蒸汽过热度只有熵加热时永远增加

第19页：State of Liquid and

State of Liquid and vapor 未饱和液，过冷液饱和液饱和湿蒸气饱和蒸气过热蒸气 Saturated liquid Saturated vapor Saturated liquid-vapor mixture Superheated vapor Compressed liquid Subcooled liquid 汽化潜热 Latent heat of Vaporization 压缩液

第20页：sp-v 图，T-s 图上的水蒸

sp-v 图，T-s 图上的水蒸气定压加热过程一点，二线，三区，五态

第21页：等压线上饱和态参数

等压线上饱和态参数 ptsv’(m 3/kg)v’’s’s’’k J/(kg.K)0.0061120.010.00100022206.1750.09.15621.099.630.00104341.69461.30277.36085.0151.850.00109280.374811.86046.821550.0263.920.00128580.039412.92095.9712221.29374.150.003260.003264.4294.429(bar)(℃)bdbd

第22页：定压加热线与饱和液线相近

定压加热线与饱和液线相近的说明当忽略液体 cp 变化，不同的 p，液体近似不可压，v 不变对每个不变的 TIncompressible substance