工程热力第七章.ppt
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1、1,第七章 水蒸气-steam,71 饱和温度和饱和压力 Saturated temperature and Saturated pressure,一.汽化和液化(vaporization and liquefaction),汽化:由液态到气态的过程,蒸发:在液体表面进行 的汽化过程,液化:由气相到液相的过程,沸腾:在液体表面及内部进行 的强烈汽化过程。,2,二.饱和状态(Saturated state),当汽化速度=液化速度时,系统 处于动态平衡,宏观上气、液两相 保持一定的相对数量饱和状态。,饱和状态的温度饱和温度,ts(Ts) 饱和状态的压力饱和压力,ps,加热,使温度升高如t,并保持定
2、 值,系统建立新的动态平衡。与之 对应,p变成ps。,所以,一一对应,只有一个独立变量,即,3,4,几个名词: 饱和液处于饱和状态的液体: t=ts 干饱和蒸汽处于饱和状态的蒸汽:t=ts 过冷液(未饱和液) 温度低于饱和温度的液体:tts, tts=d称“过热度” 湿饱和蒸汽饱和液和干饱和蒸汽的混合物:t=ts,使未饱和液达饱和状态的途径:,5,三.干度-dryness,(湿度 y=1x),x,0,1,饱和液,湿饱和蒸汽,干饱和蒸汽,定义:湿蒸汽中干饱和蒸汽的质量分数,用w或x表示。,6,四.吉布斯相律与水的三相点,1.吉布斯相律,对于多元(如C个组元)多相(如p个相)的热力系,其独立参数,
3、即自由度 F=Cp+2,例:水在液相(或固相、气相)时 C=1,p=1,故F=2,此时压力,温度均可独立变化。水在汽液共存时C=1,p=2,故F=1,此时压力和温度中仅有一个可自由变化。三相点:C=1,p=3 故F=0 。,2.水的三相点(triple pint):,?,注意:水的三相点的成份可以变化,故比体积不是定值,但三相点各相的比体积是定值。 分别加和表示饱和液相和饱和气相。,7,72 水定压加热汽化过程,一.水定压加热汽化过程,8,二.水定压加热汽化过程的p-v图及T-s图,一点: 临界点,两线,饱和水线 饱和蒸汽线,三区,过冷水区,湿蒸汽区,过热蒸汽区,五态,过冷水,饱和水,湿饱和蒸
4、汽,干饱和蒸汽,过热蒸汽,与三相点的区别?,9,1、请注意液体热( )、气化潜热( )和过热热( )的含义及其在T-S图上的表示。很显然:当PS和TS增大时, 减小,到临界点时为零。 2、P-V图上的等温线:在过冷区,几乎为一条垂线(为什么?);在两相区,为水平线;在过热区,是向下倾斜的曲线(与理想气体类似)。 3、T-S图上的等压线:在过冷区,几乎与下界限线重合(为什么?);在两相区,为水平线;在过热区,是向上倾斜的曲线(与理想气体类似)。 4、关于饱和水线和饱和蒸汽线的走向:当PS和TS增大,水受热膨胀的影响大于压缩的影响,v和s都增大,故饱和水线向右上方倾斜。而对于水蒸气,受热膨胀的影响
5、小于压缩的影响,v和s都减小,故饱和蒸气线向左上方倾斜。 5、关于临界点:在临界点,饱和水和饱和蒸汽已无区别。当 ttcr时,不管压力多大,都不能使蒸汽液化。也即液态水所能达到的最高温度为tcr=373.99 。同时,临界温度和临界压力为最高饱和温度和饱和压力。,对p-v图及T-s图的几点说明:,10,73 水和水蒸气状态参数,水和水蒸气的状态参数可按不同区域,由给出的独立 状态参数通过实际气体状态方程及其他一般关系式计算 (通常由计算机计算)或查图表确定。,一.零点规定,规定:三相点液态水热力学能及熵为零,可近似为零,在动力工程中水蒸气不宜利用理想气体性质计算。,11,查图表或由专用程序计算
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