工程热力学水蒸气教案.pdf

1） 第七章 水蒸汽 ） 水蒸气是工程上应用较广泛的一种工质， 例如蒸汽动力装置、 压气式制冷装置 都是以水蒸气作为工质来实现热能 机械能相互转化的。 这些动力装置也可用燃气 或其他工质代替，那为什么要用水蒸汽呢？原因如下 ） 1、水蒸气容易获得，只要通过水的定性加热即可获得。 ） 2、有事宜的热力状态参数，靠卡诺循环、朗肯循环 ） 3、不会污染环境 ） 由于水蒸汽处于离液态较近的状态，常有集态现象而且，物理性质也很复杂， 所以不能把它看作是理想气体，理想气体的状态方程式以及由它推导的其他计算公 式一般都不能用来分析和计算水蒸汽。所以必须对水蒸汽的性质另行研究。 ） 这章重点研究： 1、水蒸汽产生的一般原理 ） 2、水蒸汽状态参数确立 ） 3、水蒸汽图表的结构及应用 ） 4、计算水蒸汽热力过程中的 q,w ） ） 7— 1 基本概念和术语 ） 1、汽化：物质有液态转化为气态的过程。 ） 蒸发：在液态表面上进行的汽化过程，在任何温度下进行 ） 汽化的形式 沸腾：在液体内部和表面同时进行剧烈的汽化现象。沸腾时温度 保持不变 解释：蒸发在任何温度下都可进行，它是由于液体表面总有一些能量较高的分子， 克服临近分子的引力而脱离叶面，逸入液体外的空间， t 越高，能量较大的分子越 多，蒸发愈激烈，汽化速度取决于温度。 沸腾时，实在液体内部产生大量的汽泡。汽泡上升到液面，破裂而放出大量 的蒸汽， 工业上用的蒸汽都是通过沸腾的方式获得，液体在沸腾时温度不变，虽 加热也保持不变，且液体和气体的温度相同。沸腾时的温度叫沸点。 ts f ( p) 2、液化：蒸汽转变为液体的现象，液化和汽化时相反的过程，他取决于 (p) 3、饱和状态：当液体和蒸汽处于动平衡的状态 解释： 当液体在有限的密闭空间里汽化时， 不仅液体表面的液体分子蒸发到空间去， 而空间的蒸汽分子也会因分子密度大， 压力增大， 撞击到液体表面回到液体中， 当 液面上空的蒸汽分子密度达到一定程度时，在单位时间内逸出液面和回到液面的分 子数相等时，蒸汽和液体的无量保持不变，汽、液两相处于动平衡状态。 4、饱和温度：当汽体和液体处于饱和状态时，液体和汽体温度称饱和温度 5、饱和压力： ts f ( p ) s 6、饱和蒸汽：处于饱和状态的蒸汽 7、饱和液体：处于饱和状态的液体 8、温饱和蒸汽：饱和液和饱和蒸汽的混合物，称温饱和蒸汽 9、干饱和蒸汽：不含饱和液的饱和蒸汽 10、过热蒸汽：如果蒸汽的温度超过其压力对应的饱和温度 11、为饱和液体：液体温度低与其压力对应的饱和温度 7—2 水蒸汽的定压发生过程 工程上所用的水蒸汽通常是通过水在气锅内定压沸腾汽化而产生的。 2 水 从 0.01 ℃ 设 1kg 工质（ 0.01 ℃的纯水）在 1kg / cm 下定压加热 99.63 ℃ 开 始 沸 经历三个阶段