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1、工 程 热 力 学Engineering Thermodynamics,第 五 章 Fifth Chapter,内 容 提 要,一 基本概念 二 水蒸气的产生 三 水和水蒸气热力性质表和图 四 水蒸气的热力过程,第五章 水蒸气,一 基本概念 1 汽化和液化 1）汽化 物质由液态转变为气态的现象称为汽化。微观机理上，汽化是由于液面某些动能较大的液体分子克服了邻近分子的引力，脱离液面逸入空间而形成蒸汽。汽化速度取决于液体的温度。,1 汽化和液化 2）液化 物质由气态转变为液态的现象称为液化。微观机理上，蒸汽分子在杂乱运动中，也会撞回液面而成为液体，这就是液化。液化速度取决于液面上蒸汽的压力。 3）
2、饱和状态 当汽化速度等于液化速度时，若没有外界作用，则汽液两相将处于不会发生变化的动态平衡，此两相平衡的状态即为饱和状态。,二 水蒸气的产生 1 水蒸气的产生过程,未饱和水,饱和水,湿饱和蒸汽,饱和蒸汽,过热蒸汽,1 水蒸气的产生过程,二 水蒸气的产生 2 水蒸气的pv图和Ts图,区是未饱和水区,区是湿饱和蒸汽区,区是过热蒸汽区。,2 水蒸气的pv图和Ts图,水的临界参数:(IAPWS-IF97) pcr=22.064MPa，tcr=674.096K，vcr=0.00310559m3/kg，hcr=2087.5kJ/kg，scr4.412kJ/(kgK),2 水蒸气的pv图和Ts图,一点:临界
3、点 二线:饱和水线 干饱和蒸汽线 三区:未饱和水区 湿饱和蒸汽区 过热蒸汽区 五态:未饱和水 饱和水 湿饱和蒸汽 干饱和蒸汽 过热蒸汽,三 水和水蒸气热力性质表和图 1 水和水蒸气热力性质表 基准点：水的三相点时液相水的热力学能和熵值为零 1）饱和水和干饱和蒸汽热力性质表 可直接查取饱和水的参数和干饱和蒸汽的参数,饱和水参数,饱和蒸汽参数,1）饱和水和干饱和蒸汽热力性质表 使用内插计算表中没有的中间压力（温度）对应的参数。 间接计算湿饱和蒸汽的参数,干 度,1 水和水蒸气热力性质表 2）未饱和水和过热蒸汽热力性质表 根据压力和温度直接查取未饱和水或过热蒸汽的参数,三水和水蒸气热力性质表和图 2
4、 水蒸气焓熵图 1）组成,2 水蒸气焓熵图 2）焓熵图的应用 根据两个给定参数确定其它的状态参数,例：给定p1，t1，确定其它参数,例：给定p2，x2，确定其它参数,2）焓熵图的应用 计算热力过程,x,s,h,例：给定p1，t1，经过一定熵膨胀过程，压力降低到p2，求膨胀后的参数及作功量（焓降）,四 水蒸气的热力过程 典型过程：定压、定容、等温和绝热过程。 分析工具：利用图表对水蒸气的热力过程进行分析和计算。 分析步骤： （1）将过程表示在焓熵图中，以便分析。 （2）根据焓熵图或热力性质表查出过程始末各状态参数值。 （3）根据已求得的初、终态参数，应用热力学基本定律计算热量和功量。,四 水蒸气的热力过程 1 定压过程,四 水蒸气的热力过程 2 定熵过程,x,s,h,
