第七講-水蒸氣的熱力性質(zhì)和熱力過(guò)程

1、第七講-水蒸氣的熱力性質(zhì)和熱力過(guò)程第一節(jié) 概述 一、水蒸氣不適于理想氣體狀態(tài)方程水蒸氣離液態(tài)不遠(yuǎn)，而且伴隨物質(zhì)聚態(tài)的變化實(shí)際氣體的熱力學(xué)能不僅是溫度的函數(shù)，還是比體積的函數(shù)。 實(shí)際氣體的狀態(tài)方程：實(shí)際氣體的比熱容：第二節(jié) 水的定壓汽化過(guò)程與水蒸汽的 圖和 圖 一、飽和溫度和飽和壓力當(dāng)水和蒸汽的溫度和壓力不再變化時(shí)，從水中飛出的分子與從蒸汽中飛入水中的分子數(shù)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，對(duì)應(yīng)于溫度 時(shí)，平衡時(shí)的壓力稱為飽和壓力。 蒸發(fā)的條件：水蒸汽的分壓力小于相應(yīng)溫度下水的飽和壓力。 給定壓力下，對(duì)應(yīng)有一個(gè)水和水蒸汽的飽和溫度 ：沸騰的條件：水溫達(dá)到給定壓力下的飽和溫度。 二、水的定壓汽化過(guò)程1 水，壓力 ，初

2、始溫度 ，這時(shí)水的比體積為 ， 水在定壓加熱的時(shí)候，比體積略有增加，表現(xiàn)為點(diǎn) 自左向右移動(dòng)；水溫不斷上升，焓和熵增加。 1.定壓預(yù)熱階段：比液體熱：2.定壓汽化階段：比汽化潛熱 濕飽和蒸汽：飽和水完全汽化之前，飽和水與水蒸汽的混合物。 3.定壓過(guò)熱階段：過(guò)熱度：比過(guò)熱熱： 干度： 濕蒸汽中含飽和蒸汽 。 三、水蒸汽的 圖和 圖第三節(jié) 水蒸氣表(1)未飽和水區(qū)(2)濕蒸汽區(qū)(3)過(guò)熱蒸汽區(qū)一、飽和水與飽和水蒸汽表 1.按溫度排列：2.按壓力排列：對(duì)于濕蒸氣，先根據(jù)附表2和3查出飽和水和飽和蒸氣的參數(shù)，用干度計(jì)算。 二、未飽和水與過(guò)熱水蒸汽由附表4查出未飽和水和過(guò)熱水蒸汽的例6-1 有一種說(shuō)法：“

3、過(guò)冷水一定很冷，過(guò)熱水蒸汽一定很熱”，試用水蒸汽表對(duì)此加以評(píng)論。 例6-2：某鍋爐產(chǎn)生的蒸汽， 試確定其所處狀態(tài)，并求出其溫度、比焓、比熱力學(xué)能和比熵的數(shù)值。 干度：比焓值為： 比熱力學(xué)能：溫度：例 在壓力 下，對(duì)水進(jìn)行定壓加熱，當(dāng)其溫度分別為 和 ，試確定其所處的狀態(tài)。解： 時(shí)， 時(shí)，為未飽和水，過(guò)冷度第四節(jié) 水蒸氣的 圖焓-熵圖 定壓過(guò)程的熱量和絕熱過(guò)程的技術(shù)功可用縱坐標(biāo)上線段的長(zhǎng)度來(lái)表示。 一、定壓線定壓預(yù)熱階段，定壓線向上凹；定壓汽化階段，定壓線為直線；過(guò)熱階段，定壓線向上凹。定壓線簇向右上方呈發(fā)散狀。二、定溫線在濕蒸汽區(qū)定壓線即定溫線；在過(guò)熱蒸汽區(qū)，定溫線為向右上凸的曲線。 三、定干

4、度線濕蒸汽區(qū)不同定壓線上干度相同的狀態(tài)點(diǎn)的連線 例6-4：如圖6-6所示，在濕蒸汽區(qū)任一定壓線段BD內(nèi)取一點(diǎn)M，則該點(diǎn)的干度 試證明之。第五節(jié) 水蒸汽的基本熱力過(guò)程 水蒸汽的熱力過(guò)程的計(jì)算任務(wù)：(1)初態(tài)和終態(tài)的狀態(tài)參數(shù)(2)過(guò)程中的熱量、膨脹功、技術(shù)功、焓和熵的變化。(3)利用蒸汽表和焓熵圖進(jìn)行計(jì)算。 一、定容過(guò)程單位質(zhì)量膨脹功為零單位質(zhì)量技術(shù)功 單位質(zhì)量熱量： 二、定壓過(guò)程 單位質(zhì)量膨脹功單位質(zhì)量技術(shù)功單位質(zhì)量熱量 三、定溫過(guò)程單位質(zhì)量熱量單位質(zhì)量膨脹功單位質(zhì)量技術(shù)功 四、絕熱過(guò)程 單位質(zhì)量膨脹功單位質(zhì)量技術(shù)功： 例6-5：有一剛性封閉容器，裝有 、 的濕蒸汽，對(duì)其加熱至試確定加熱終點(diǎn)的狀態(tài)，求出單位質(zhì)量的加熱量。解：查附表3得， 時(shí)的參數(shù)為 算得定容加熱 ： 再查表得 時(shí)，終態(tài)為 下的飽和水，單位質(zhì)量加熱量： 例6-6 初態(tài)為 的過(guò)熱蒸氣，進(jìn)入汽輪機(jī)絕熱膨脹，終壓 ，求終態(tài)的干度、比熵