熱力學(xué)第六章第二部分

熱力學(xué)第六章第二部分第1頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六等壓線上飽和態(tài)參數(shù)ptsv’(m3/kg)v’’s’s’’kJ/(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2頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六定壓加熱線與飽和液線相近的說(shuō)明當(dāng)忽略液體cp變化，不同的p，液體近似不可壓，v不變對(duì)每個(gè)不變的TIncompressiblesubstance第3頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六§6-4水和水蒸氣狀態(tài)參數(shù)及其圖表狀態(tài)公理：簡(jiǎn)單可壓縮系統(tǒng)，兩個(gè)獨(dú)立變量未飽和水及過熱蒸汽，一般已知p、T即可飽和水和干飽和蒸汽，只需確定p或T濕飽和蒸汽，p和T不獨(dú)立，汽液兩相1875年，吉布斯提出了吉布斯相律第4頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六吉布斯相律Gibbsphaserule無(wú)化學(xué)反應(yīng)時(shí)，熱力系獨(dú)立參數(shù)數(shù)目為獨(dú)立強(qiáng)度參數(shù)數(shù)組元數(shù)相數(shù)對(duì)于水單元系單相2個(gè)（p和T）兩相1個(gè)（p或T）三相0個(gè)（p和T定值）四相不可能第5頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六水和水蒸氣狀態(tài)參數(shù)確定的原則1、未飽和水及過熱蒸汽確定任意兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)，如：p、T2、飽和水和干飽和蒸汽確定p或T3、濕飽和蒸汽除p或T外，其它參數(shù)與兩相比例有關(guān)第6頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六兩相比例由干度x確定定義干飽和蒸汽飽和水對(duì)干度x的說(shuō)明：x=0飽和水x=1干飽和蒸汽0≤x

≤1在過冷水和過熱蒸汽區(qū)域，x無(wú)意義Quality第7頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六濕飽和蒸汽區(qū)狀態(tài)參數(shù)的確定如果有1kg濕蒸氣，干度為x,即有xkg飽和蒸汽，(1-x)kg飽和水。已知p或T(h’,v’,s’,h’’,v’’,s’’)+干度xh,v,s第8頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六飽和水和飽和水蒸氣表（按溫度排列）飽和水和飽和水蒸氣表（按壓力排列）第9頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六飽和參數(shù)未飽和水和過熱蒸汽表（節(jié)錄）第10頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六表的出處和零點(diǎn)的規(guī)定原則上可任取零點(diǎn)，國(guó)際上統(tǒng)一規(guī)定。但原則上不為0，對(duì)水：

表依據(jù)1963年第六屆國(guó)際水和水蒸氣會(huì)議發(fā)表的國(guó)際骨架表編制，盡管IFC（國(guó)際公式化委員會(huì)）1967和1997年先后發(fā)表了分段擬合的水和水蒸氣熱力性質(zhì)公式，但工程上還主要依靠圖表。焓、內(nèi)能、熵零點(diǎn)的規(guī)定：水的三相點(diǎn)第11頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六查表舉例（1）查表時(shí)先要確定在五態(tài)中的哪一態(tài)。例.1已知：p=1MPa,試確定t=100℃,200℃各處于哪個(gè)狀態(tài),各自h是多少？ts(p)=179.88℃t=100℃<

ts,未飽和水h=419.7kJ/kgt=200℃>

ts,過熱蒸汽h=2827.5kJ/kg第12頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六查表舉例（2）已知t=250℃,5kg蒸汽占有0.2m3容積,試問蒸汽所處狀態(tài)?h=?t=250℃,

濕蒸汽狀態(tài)第13頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六查表舉例（2）已知t=250℃,5kg蒸氣占有0.2m3容積,試問蒸氣所處狀態(tài)?h=?t=250℃,

濕蒸汽狀態(tài)第14頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六查表舉例（3）

在一剛性容器內(nèi)充滿p=0.1MPa，t=20℃的水。由于太陽(yáng)照射，使其溫度升為40℃,求容器承受的壓力。p=0.1MPat=20℃t=40℃等容過程儲(chǔ)液罐很危險(xiǎn)，不能裝滿。

第15頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六查表舉例（4）已知t=85℃,p=0.015MPa,試確定狀態(tài)?h=?ts=54.0℃,

過熱狀態(tài)p=0.015MPa內(nèi)插法p=0.01MPat=85℃p=0.02MPat=85℃p=0.015MPat=85℃第16頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六飽和參數(shù)未飽和水和過熱蒸汽表(注意下劃線）第17頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六如何在圖上表示功和熱p-v圖（示功圖）：面積代表功能否用線段表示熱和功T-s圖（示熱圖）：面積代表熱第18頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六蒸汽動(dòng)力循環(huán)鍋爐汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)給水泵凝汽器過熱器定壓過程等熵過程第19頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六焓熵圖的畫法(1)1、零點(diǎn)：h=0，s=0；2、飽和汽線（上界線）、飽和液線（下界線）3、等壓線群：p兩相區(qū)pT=Const斜直線單相區(qū)sT向上翹的發(fā)散的形線C點(diǎn)為分界點(diǎn)，不在極值點(diǎn)上第20頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六焓熵圖Enthalpy-entropydiagramhsCpx=1x=0pCMollierdiagram第21頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六焓熵圖的畫法(2)氣相區(qū)：離飽和態(tài)越遠(yuǎn)，越接近于理想氣體兩相區(qū)：T、p一一對(duì)應(yīng)，T線即p線在x=0,x=1之間，從C點(diǎn)出發(fā)的等分線同理想氣體一樣，v

線比p線陡4、定溫線T5、等容線v6、等干度線x第22頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六焓熵圖Enthalpy-entropydiagramhsCx=1x=0pvTx第23頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六§6-5水蒸氣的熱力過程任務(wù)：確定初終態(tài)參數(shù)，計(jì)算過程中的功和熱在p-v、T-s、h-s圖上表示熱力過程：

ps

T

v

ThermalProcessofSteam第24頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六注意理想氣體過程的區(qū)別第一定律與第二定律表達(dá)式均成立理想氣體特有的性質(zhì)和表達(dá)式不能用準(zhǔn)靜態(tài)可逆第25頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六水蒸氣的定壓(Isobaric)過程q=hwt=0342pv1例：鍋爐中，水從30℃，4MPa,定壓加熱到450

℃

q=h2-h1ts(4MPa)=250.33℃鍋爐、換熱器第26頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六水蒸氣的定壓過程例：水從30℃，4MPa,定壓加熱到450

℃

q=h2-h12Tshs2h1=129.3kJ/kgh2=3330.7kJ/kgh2h1134143=3201.4kJ/kg第27頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六水蒸氣的絕熱(Isentropic)過程p12’pvp2不可逆過程：

汽輪機(jī)、水泵12可逆過程：

s12

12’q=0第28頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六水蒸氣的絕熱過程汽輪機(jī)、水泵q=02’12Ts不可逆過程：

可逆過程：

sp1p2第29頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六水蒸氣的絕熱過程汽輪機(jī)、水泵q=0hs不可逆過程

可逆過程：

sp1p221h1h2h2’2’透平內(nèi)效率

第30頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六水蒸氣的絕熱過程舉例hsp1p221h1h2h2’2’例：汽輪機(jī)

求：解：由

t1、p1查表

第31頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六水蒸氣的絕熱過程舉例hsp1p221h1h2h2’2’求：由p2查表第32頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六水蒸氣的絕熱過程舉例hsp1p221h1h2h2’2’求：第33頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六水蒸氣的定溫(Isothermal)過程pv實(shí)際設(shè)備中很少見TCTcT遠(yuǎn)離飽和線，接近于理想氣體第34頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六水蒸氣的定溫過程12Tshs122’理想氣體

測(cè)量干度原理

絕熱節(jié)流可逆過程：12’第35頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六水蒸氣的定容(Isochoric)過程實(shí)際設(shè)備中不常見12pv第36頁(yè)，共39頁(yè)，2023年，2月20日，星期六水蒸氣的定容過程1TshspT212vpv第37頁(yè)，共39頁(yè)，2023年