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1、热力学第六章第一部分水蒸汽第1页，共19页，编辑于2022年，星期日水和水蒸气是实际气体的代表水和水蒸气是实际气体的代表水蒸气水蒸气在空气中含量极小，当作在空气中含量极小，当作理想气体理想气体一般情况下，为一般情况下，为实际气体实际气体，使用图表，使用图表18世纪，蒸气机的发明，是唯一工质世纪，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、化工的工质目前仍是火力发电、核电、供暖、化工的工质优点优点:便宜，易得，无毒，便宜，易得，无毒，膨胀性能好，传热性能好膨胀性能好，传热性能好是其它实际气体的代表是其它实际气体的代表第2页，共19
2、页，编辑于2022年，星期日本章主要内容本章主要内容1.实际工质的物性实际工质的物性3.水蒸气图表的结构和应用水蒸气图表的结构和应用4.水蒸气热力过程水蒸气热力过程2.水蒸气的产生过程水蒸气的产生过程水蒸水蒸气气蒸气蒸气蒸蒸汽汽SteamVapor第3页，共19页，编辑于2022年，星期日本章重点：本章重点：工业上水蒸气的定压生成过程，学会使用水蒸气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，并能熟练的运用于各种热力热力学性质的图表，并能熟练的运用于各种热力过程的计算。过程的计算。基本知识点基本知识点 水及水蒸气的物性、水蒸气的产生过程、水水及水蒸气的物性、水蒸气的产生过程、水
3、蒸气状态参数的确定、水蒸气图表的结构和应蒸气状态参数的确定、水蒸气图表的结构和应用、水蒸气在热力过程中功量和热量的计算。用、水蒸气在热力过程中功量和热量的计算。第4页，共19页，编辑于2022年，星期日 6-1 纯物质的热力学面及相图纯物质的热力学面及相图物质三种聚集状态：物质三种聚集状态：固态固态、液态液态、气态气态热力学面：热力学面：以以p,v,T表示的物质各种状态表示的物质各种状态 的曲面的曲面水的三态：水的三态：冰冰、水水、蒸汽蒸汽Pure substance Solid Liquid Gas Ice Water Steam 第5页，共19页，编辑于2022年，星期日水的热力学面水的热
4、力学面两相区两相区单相区单相区气液固pvT六个区：三个单相区、三个两相区六个区：三个单相区、三个两相区液-气固-气固-液pvT第6页，共19页，编辑于2022年，星期日饱和线、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：一个点：临界点临界点Saturation lineTriple line第7页，共19页，编辑于2022年，星期日 思考题思考题没有。没有。t373.99 有有3.有没有有没有500C的水的水？1.溜冰冰刀溜冰冰刀2.北方冬天晾在外边的衣服，北方冬天晾在外边的衣服，是否经过液相
5、是否经过液相4.有没有有没有-3 的蒸汽的蒸汽？5.一密闭容器内有水的汽液混合物，对其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？加热，是否一定能变成蒸汽？第11页，共19页，编辑于2022年，星期日饱和线、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，共19页，编辑于2022年，星期日6-2 汽化与饱和汽化与饱和沸腾：沸腾：表面和液体内部同时发生的汽化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气体和液体均处在饱和状态下)汽化汽化:由液态变成气态的物理过程由液态变成气态的物理过程 (不涉及化学变化不涉及化学变化)蒸发：蒸
6、发：汽液表面上的汽化汽液表面上的汽化 BoilVaporization第14页，共19页，编辑于2022年，星期日饱和状态饱和状态Saturation state饱和状态：汽化与凝结的动态平衡饱和状态：汽化与凝结的动态平衡饱和温度饱和温度Ts饱和压力饱和压力ps一一对应一一对应放掉一些水，放掉一些水，Ts不变，不变，ps？Tspsps=1.01325barTs=100 青藏青藏ps=0.6barTs=85.95 高压锅高压锅ps=1.6barTs=113.32 Saturation temperatureSaturation pressure第15页，共19页，编辑于2022年，星期日6-3
7、水蒸气的定压发生过程水蒸气的定压发生过程t tsv vv=vv=vv v v未饱和水未饱和水饱和水饱和水饱和湿蒸汽饱和湿蒸汽饱和干蒸汽饱和干蒸汽过热蒸汽过热蒸汽h hh=hh=hh h hs ss=ss=ss s s水预热水预热汽化汽化过热过热第17页，共19页，编辑于2022年，星期日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)理想气体理想气体实际气体汽化时，实际气体汽化时，TTs不变，但不变，但h增加增加汽化潜热汽化潜热(4)未饱和水未饱和水过冷度过冷度过冷水过冷水过热蒸汽过热蒸汽过热度过热度只有熵加热时永远增加只有熵加热时永远增加第18页，共19页，编辑于2022年，星期日State of Liquid and vapor未饱和液，过冷液未饱和液，过冷液饱和液饱和液饱和湿蒸气饱和湿蒸气饱和蒸气饱和蒸气过热蒸气过热蒸气Saturated liquidSaturated vaporSaturated liquid-vapor mixtureSuperheated vaporCompressed liquidSubcooled liquid汽化潜热汽化潜热Latent heat of Vaporization压缩液压缩液第19页，共19页，编辑于2022年，星期日