热力学第六章.ppt

第六章 水和水蒸气的性质 水和水蒸气是实际气体的代表 本章主要内容 § 6-1 纯物质的热力学面及相图 水的热力学面 饱和线、三相线和临界点 三相线与临界点 纯物质的p-T相图 思考题 纯物质的p-T相图 饱和线、三相线和临界点 汽相和液相 §6-2 汽化与饱和 沸腾：表面和液体内部同时发生的汽化 饱和状态 纯物质的p-T相图 §6-3 水蒸气的定压发生过程 水蒸气定压发生过程说明 等压线上饱和态参数 定压加热线与饱和液线相近的说明 §6-4 水和水蒸气状态参数及其图表 J.W. 吉布斯Josiah Willard Gibbs (1839~1903) 美国 吉布斯函数 吉布斯相律 吉布斯佯谬 吉布斯相律 水和水蒸气状态参数确定的原则 两相比例由干度x确定 湿饱和蒸汽区状态参数的确定 水和水蒸气表 表的出处和零点的规定 查表举例（1） 查表举例（2） 查表举例（2） 查表举例（3） 如何在图上表示功和热 蒸汽动力循环 焓熵图的画法(1) 焓 熵 图 焓熵图的画法(2) 焓 熵 图 §6-5 水蒸气的热力过程 注意理想气体过程的区别 水蒸气的定压过程 水蒸气的定压过程 水蒸气的绝热过程 水蒸气的绝热过程 水蒸气的绝热过程 水蒸气的绝热过程举例 水蒸气的绝热过程举例 水蒸气的绝热过程举例 水蒸气的定温过程 水蒸气的定温过程 测量干度的装置 水蒸气的定容过程 水蒸气的定容过程 第六章 完 查表时先要确定在五态中的哪一态。 例.1 已知 ：p=1MPa,试确定t=100℃, 200℃ 各处于哪个状态, 各自h是多少？ ts(p)=179.88℃ t=100℃ ts, 未饱和水 h=419.7kJ/kg t=200℃ ts, 过热蒸汽 h=2827.5kJ/kg 已知 t=250℃, 5kg 蒸汽占有0.2m3容积, 试问蒸 汽所处状态? h=? t=250℃ , 湿蒸汽状态 已知 t=250℃, 5kg 蒸气占有0.2m3容积, 试问蒸 气所处状态? h=? t=250℃ , 湿蒸汽状态 已知 t=85℃, p=0.015MPa , 试确定状态? h=? ts=54.0℃ , 过热状态 p=0.015MPa 内插法 p=0.01MPa t=85℃ p=0.02MPa t=85℃ p=0.015MPa t=85℃ 饱 和 参 数 未饱和水和过热蒸汽表(注意下划线） p-v图（示功图）：面积代表功 能否用线段表示热和功 T-s图（示热图）：面积代表热 锅 炉 汽轮机 发电机 给水泵 凝汽器 过热器 定压过程 等熵过程 1、零点：h=0，s=0； 2、饱和汽线（上界线）、饱和液线（下界线） 3、等压线群：p 两相区 p T=Const 斜直线 单相区 s T 向上翘的发散的形线 C点为分界点，不在极值点上 h s C p x=1 x=0 pC 气相区：离饱和态越远，越接近于理想气体 两相区：T、p一一对应，T 线即 p 线 在x=0, x=1之间，从C点出发的等分线 同理想气体一样， v 线比 p 线陡 4、定温线 T 5、等容线 v 6、等干度线 x h s C x=1 x=0 p v T x 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 热力过程： p s T v 第一定律与第二定律表达式均成立 理想气体特有的性质和表达式不能用 准静态 可逆 q = ?h wt = 0 3 4 2 p v 1 例：锅炉中，水从30℃ ，4MPa, 定压加热到450 ℃ q = h2-h1 ts(4MPa)=250.33℃ 锅炉、换热器 例：水从30℃ ，4MPa, 定压加热到450 ℃ q = h2-h1 2 T s h s 2 h1 = 129.3 kJ/kg h2 = 3330.7 kJ/kg h2 h1 1 3 4 1 4 3 =3201.4kJ/kg p1 2’ p v p2 不可逆过程： 汽轮机、水泵 1 2 可逆过程： s 1 2 1 2’ q = 0 汽轮机、水泵 q = 0 2’ 1 2 T s 不可逆过程： 可逆过程： s p1 p2 汽轮机、水泵 q = 0 h s 不可逆过程 可逆过程： s p1 p2 2 1 h1 h2 h2’ 2’ 透平内效率 h s p1 p2 2 1 h1 h2 h2’ 2’ 例：汽轮机 求： 解：由 t1、p1查表 h s p1 p2 2 1 h1 h2 h2’ 2’ 求： 由 p2查表 h s p1 p2 2