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工程热力学与传热学 工程热力学 3.6 水蒸气的热力性质 3.6 水蒸气的热力性质 汽化 　物质由液态转变为汽态的过程。 汽化方式 　蒸发：汽化过程在液体表面发生。 　沸腾：汽化过程在液体表面及内部同时发生. 饱和温度和饱和压力： 处于饱和状态的汽、液温度相同，称为饱和温度ts，蒸汽的压力称为饱和压力ps ts上升， ps上升； ps上升， ts上升。 结论：一定的饱和温度对应于一定的饱和压力，反之也成立，即两者间存在单值关系。 二、水的定压汽化过程 湿蒸汽中饱和蒸汽所占的质量百分比。 * 气态工质 气体 蒸气 ：远离液态，一般可作为理想 气体处理，如空气、燃气。 ：靠近液态，一般不能作为理想气体处理，如水蒸气、氨蒸气等 。 水蒸气来源丰富，耗资少，无毒无味，比热容大，传热好，有良好的膨胀和载热性能，是热工技术上应用最广泛的工质。 1、汽化与凝结 一、 水蒸气的基本概念 凝结：物质由汽态转变为液态的过程。凝结的速度取决于空间蒸汽的压力。 饱和状态： 液体分子脱离其表面的汽化速度 汽体分子回到液体中 的凝结速度 ＝ 这时液体与蒸汽处于动态平衡状态，称为饱和状态 饱和液体 饱和蒸汽 容器中装有1kg水， 0℃ p v T s 100℃ a b a b 100℃ 100℃ c d d c 100℃ e e s sx s’ s s” Ts va v’ v” vx v s0 p T a b c e d e b a v c d 五个状态： （1）a：未饱和水（过冷水），t ts 过冷度?t = ts- t , （2）b：饱和水，t = ts ， （3）d：干饱和蒸汽，t = ts ， （4）c：湿蒸汽，饱和水和饱和蒸汽的混合物 （5）e：过热蒸汽，t ts , 过热度 三个阶段： 1）定压预热阶段a-b：未饱和水变为饱和水。比液体热： 2）定压汽化阶段b-c-d：饱和水变为干饱和蒸汽，既是定压又是定温的相变加热过程。比汽化潜热： 3）定压过热阶段d-e：饱和蒸汽变成过热蒸汽，比过热热： s sx s’ s s” Ts va v’ v” vx v s0 p T a b c e d e b a v c d s sx s’ s s” Ts va v’ v” vx v s0 p T a b c e d e b a v c d （1）饱和水（饱和温度、饱和压力） （2）过冷度（过冷水）、过热度（过热蒸汽） （3）液体热、过热热、汽化潜热、干度、临界点 （4） 一点、两线、三区、五态 p 0 v s T 0 x=1 x=1 x=0 x=0 C C 湿蒸汽区 湿蒸汽区 过热蒸汽区 过热蒸汽区 未饱和水区 未饱和水区 三、水蒸气的p-v图和T-s图 干度x： 水蒸汽定压生成过程中热量的计算 1 T s 2 水的定压预热阶段 液体热 饱和水的定压汽化过程 汽化潜热