第七章 水蒸气
1.基本概念
未饱和水: 水温低于饱和温度的水称为未饱和水(也称过冷水).
饱和水: 当水温达到压力P所对应的饱和温度ts时,水将开始沸腾,这时的水称为饱和水。
湿饱和蒸汽:把预热到ts的饱和水继续加热,饱和水开始沸腾,在定温下产生蒸汽而形成饱和液体和饱和蒸汽的混合物,这种混合物称为湿饱和蒸汽,简称湿蒸汽。
干饱和蒸汽:湿蒸汽的体积随着蒸汽的不断产生而逐渐加大,直至水全部变为蒸汽,这时的蒸汽称为干饱和蒸汽(即不含饱和水的饱和蒸汽)。
2.常用公式
干度:
x?湿蒸汽的参数:
mvmv?mw
vx?xv???(1?x)v??v??x(v???v?) vx?xv??(当p不太大,x不太小时) hx?xh???(1?x)h??h??x(h???h?)?h??xr
sx?xs???(1?x)s??s??x(s???s?)?s??xr Tsux?hx?pvx
过热蒸汽的焓:
h?h???cpm(t?ts)
其中cpm(t?ts)是过热热量,t为过热蒸汽的温度,cpm为过热蒸汽由t到ts的平均比定压热容。
过热蒸汽的热力学能:
u?h?pv
过热蒸汽的熵:
rdTrTs?s????cp?s???cpmln
TsTsTTsTs水蒸气定压过程:
Tq??h?h2?h1
?u?h2?h1?p(v2?v1)
w?q??u或w?p(v2?v1)
wt???vdp?0T
rdTrTs?s????cp?s???cpmln
水蒸气定容过程:
水蒸气定温过程:
水蒸气绝热过程:
3.重要图表
TsTsTTsTs
w??pdv?0q??u
?u?h2?h1?v(p2?p1)
wp2t???pvdp?v(p1?p12)
q?T(s2?s1)
w?q??u
wt?q??h
?u?h2?h1?(p2v2?p1v1)
q?0 w???u
wt???h
?u?h2?h1?(p2v2?p1v1)
7-1 凝固时体积膨胀的物质的p-t图 图7-2 凝固时体积缩小的物质的p-t图 图7-4 水蒸气定压发生过程示意图 图7-5 水蒸气的p-v图 图7-6 水蒸气的T-s图 图7-7 水蒸气的T-s图 图7-8 水蒸气的h-s图 图7-9 水蒸气的定压过程 图7-10 水蒸气的定容过程 图7-11 水蒸气的定温过程 图7-12 水蒸气的定熵过程 图7-14 例7-3 图7-13 水蒸气的不可逆绝热过程