第七讲水蒸气的热力性质和热力过程

第七讲水蒸气的热力性质和热力过程第1页，课件共31页，创作于2023年2月第一节概述一、水蒸气不适于理想气体状态方程水蒸气离液态不远，而且伴随物质聚态的变化实际气体的热力学能不仅是温度的函数，还是比体积的函数。实际气体的状态方程：第2页，课件共31页，创作于2023年2月实际气体的比热容：第3页，课件共31页，创作于2023年2月第二节水的定压汽化过程与水蒸汽的图和图一、饱和温度和饱和压力当水和蒸汽的温度和压力不再变化时，从水中飞出的分子与从蒸汽中飞入水中的分子数达到动态平衡，对应于温度时，平衡时的压力称为饱和压力。第4页，课件共31页，创作于2023年2月蒸发的条件：水蒸汽的分压力小于相应温度下水的饱和压力。给定压力下，对应有一个水和水蒸汽的饱和温度：沸腾的条件：水温达到给定压力下的饱和温度。第5页，课件共31页，创作于2023年2月二、水的定压汽化过程1水，压力，初始温度，这时水的比体积为，第6页，课件共31页，创作于2023年2月水在定压加热的时候，比体积略有增加，表现为点自左向右移动；水温不断上升，焓和熵增加。第7页，课件共31页，创作于2023年2月1.定压预热阶段：比液体热：2.定压汽化阶段：比汽化潜热第8页，课件共31页，创作于2023年2月湿饱和蒸汽：饱和水完全汽化之前，饱和水与水蒸汽的混合物。3.定压过热阶段：过热度：比过热热：第9页，课件共31页，创作于2023年2月干度：湿蒸汽中含饱和蒸汽。第10页，课件共31页，创作于2023年2月三、水蒸汽的图和图第11页，课件共31页，创作于2023年2月第三节水蒸气表(1)未饱和水区(2)湿蒸汽区(3)过热蒸汽区一、饱和水与饱和水蒸汽表1.按温度排列：2.按压力排列：对于湿蒸气，先根据附表2和3查出饱和水和饱和蒸气的参数，用干度计算。第12页，课件共31页，创作于2023年2月二、未饱和水与过热水蒸汽由附表4查出未饱和水和过热水蒸汽的例6-1有一种说法：“过冷水一定很冷，过热水蒸汽一定很热”，试用水蒸汽表对此加以评论。第13页，课件共31页，创作于2023年2月例6-2：某锅炉产生的蒸汽，试确定其所处状态，并求出其温度、比焓、比热力学能和比熵的数值。第14页，课件共31页，创作于2023年2月干度：比焓值为：比热力学能：第15页，课件共31页，创作于2023年2月温度：例在压力下，对水进行定压加热，当其温度分别为和，试确定其所处的状态。解：时，时，为未饱和水，过冷度第16页，课件共31页，创作于2023年2月第四节水蒸气的图焓-熵图定压过程的热量和绝热过程的技术功可用纵坐标上线段的长度来表示。第17页，课件共31页，创作于2023年2月一、定压线定压预热阶段，定压线向上凹；定压汽化阶段，定压线为直线；过热阶段，定压线向上凹。定压线簇向右上方呈发散状。第18页，课件共31页，创作于2023年2月二、定温线在湿蒸汽区定压线即定温线；在过热蒸汽区，定温线为向右上凸的曲线。三、定干度线湿蒸汽区不同定压线上干度相同的状态点的连线第19页，课件共31页，创作于2023年2月例6-4：如图6-6所示，在湿蒸汽区任一定压线段BD内取一点M，则该点的干度试证明之。第20页，课件共31页，创作于2023年2月第五节水蒸汽的基本热力过程水蒸汽的热力过程的计算任务：(1)初态和终态的状态参数(2)过程中的热量、膨胀功、技术功、焓和熵的变化。(3)利用蒸汽表和焓熵图进行计算。第21页，课件共31页，创作于2023年2月一、定容过程单位质量膨胀功为零单位质量技术功单位质量热量：第22页，课件共31页，创作于2023年2月二、定压过程单位质量膨胀功单位质量技术功单位质量热量第23页，课件共31页，创作于2023年2月第24页，课件共31页，创作于2023年2月三、定温过程单位质量热量单位质量膨胀功单位质量技术功第25页，课件共31页，创作于2023年2月四、绝热过程单位质量膨胀功单位质量技术功：第26页，课件共31页，创作于2023年2月例6-5：有一刚性封闭容器，装有、的湿蒸汽，对其加热至试确定加热终点的状态，求出单位质量的加热量。解：查附表3得，时的参数为

第27页，课件共31页，创作于2023年2月算得定容加热：第28页，课件共31页，创作于2023年2月再查表得时，终态为下的饱和水，单位质量加热量：第29页，课件共31页，创作于2023年2月例6-6初态为的过热蒸气，进入汽轮机绝热膨胀，终压