第七章水蒸汽.ppt

第七章水蒸汽的热力性质 第七章水蒸汽的热力性质 7.1水蒸气的基本知识 7.2水蒸气的产生过程 7.3水和水蒸汽的性质 7.4水蒸汽的热力性质表 7.5水蒸气的焓熵图 7.6水蒸气的热力过程 7.1水蒸气的基本知识 汽化和液化 (1)汽化：物质由液态变为汽态的过程称为汽化．汽化有蒸发和沸腾两种方式． a.蒸发：在液体表面发生的汽化过程. b.沸腾: 在液体的内部和表面同时发生的汽化现象． (2)液化：物质由汽态变成液态的过程称为液化，也可称为凝结． 7.1水蒸气的基本知识 饱和状态：汽液两相处于平衡的状态． 饱和状态下的液体称为饱和液体；饱和状态下的气体称为饱和蒸汽．饱和蒸汽和饱和液体有相同的温度，称为饱和温度，用ts表示；饱和状态时，饱和蒸汽的压力称为饱和压力，用ps表示．饱和温度和饱和压力是一一对应的． 7.1水蒸气的基本知识 水的三相点 物质的固相，液相和汽相三相共存点称为 三相点．三相点的压力用pTP表示，温度用tTP表示．不同物质的三相点参数不同．根据1963年第六届国际水蒸气性质会议规定，水的三相点即温度为273.16K,压力为611.2pa时的饱和水状态为水蒸气参数的参考点，并规定在该状态下饱和水的内能和焓均为零． 7.2水蒸气的产生过程 水蒸气的定压产生过程 水蒸气的定压产生过程可分为三个阶段和五种状态．三个阶段是：水的定压预热过程；饱和水的定压汽化过程；水蒸气的定压过热过程．五种状态是：未饱和水状态；饱和水状态；湿饱和蒸气状态；干饱和蒸气状态；过热蒸气状态． 7.3水和水蒸气的性质 未饱和水 如果未饱和水的温度不变，仅改变其压力，未饱和水的比容，内能和熵基本不变．未饱和水的焓和熵分别为 　　　h=4.1868t s=4.1868ln 饱和水 压力为p时饱和水的焓为h’＝ql＋h0 7.3水和水蒸气的性质 式中　h’－压力为p时饱和水的比焓 　　　h0－压力为p和温度为0.01℃未饱和水的比焓． 　　　ql－压力为p时水的液体热． 　　　 ql＝ cpdt 当温度不太高时，h’=4.1868ts 当温度不太高时,饱和水的熵为s’=4.1868ln 7.3水和水蒸气的性质 干饱和蒸气 干饱和蒸气的焓为　 　　　　h’’＝h’＋r 干饱和蒸气的熵为 S’’＝s’＋ 7.3水和水蒸气的性质 湿蒸汽 干度：１kg湿蒸气中含有饱和蒸汽的质 　　　量．用x表示．即 　　　 过热蒸汽 过热度：过热蒸气的温度t高于其压力对应 　　　　的饱和温度ts的值． 7.4水和水蒸气热力性质表 水和水蒸气热力性质表 7.5水蒸气的焓熵图 焓熵图－以焓为纵坐标、熵为横坐标的平面直角坐标图． 7.6水蒸气的热力过程 热力过程： p s T v 任务：　 确定初终态参数， 计算过程中的功和热 在p-v、T-s、h-s图上表示 思考题1 有没有400℃的水,为什么? 答:没有400℃的水.因为水的临界温度为374.15℃,超过此临界温度,就只有过热蒸汽了.要把蒸汽变为水靠增加压力是不可能的,必须把温度降到临界温度以下. 请思考:有没有0℃或-10℃的过热蒸汽,为什么? 水的温度为t,若压力大于t所对应的饱和压力ps,则水处于什么状态? 思考题2 给水泵入口水的温度为160℃,那麽水泵入口处在什么压力下水会汽化?若防止水泵汽化,压力表读数应维持多少?取大气压力 答:根据t=160℃查表: 当水泵入口水的压力p＜0.61806Mpa时,水泵入口处的水会汽化.为防止水泵入口处水汽化,此处水的压力p≥0.61806Mpa.由 知 为了防止水泵入口处水汽化,压力表读数应至少维持在0.51806Mpa. 例题1 将1kg水蒸气由 和 ℃定压加热到 ℃,试求在此过程中水蒸气的吸热量. 解:(1)初,终状态参数的确定,根据 及 查“未饱和水及过热水蒸气表”得 (2)1kg水蒸气定压过程得 的吸热量