水蒸汽
[拼音]:shuizhengqi
[外文]:steam
由水或冰轉(zhuǎn)變成的氣態(tài)物質(zhì),是一種實(shí)際氣體。它是機(jī)械、化工、冶金等工業(yè)部門(mén)中最常用的工質(zhì)之一。
飽和狀態(tài)
將水置于抽盡空氣的密封容器中,就會(huì)有分子從水面逸出,同時(shí)又有分子從蒸汽空間返回水中。在同一時(shí)間內(nèi),如逸出與返回水中的分子數(shù)量相同,達(dá)到動(dòng)平衡,水和水蒸汽便處于飽和狀態(tài),并分別稱(chēng)為飽和水和飽和水蒸汽,相應(yīng)的壓力和溫度分別稱(chēng)為飽和壓力和飽和溫度。飽和溫度越高,飽和壓力也越高。
水和水蒸汽圖表
水蒸汽不能用理想氣體狀態(tài)方程描述。為計(jì)算方便,常將其熱力性質(zhì)制成圖和表。圖、表中規(guī)定三相點(diǎn)的飽和水的內(nèi)能和熵值為零,焓值也接近零。水和水蒸汽圖有:壓溫圖、壓容圖、溫熵圖和焓熵圖。
水和水蒸汽表有兩種:飽和水蒸汽表,未飽和水和過(guò)熱蒸汽表。
(1)壓-溫圖:用以表示水的三相狀態(tài)之間的關(guān)系。圖1中蒸發(fā)線表示水-汽兩相共存的平衡飽和狀態(tài)的集合,溶化線和升華線分別表示冰-水和冰-汽的平衡飽和狀態(tài)的集合。三條飽和曲線把水的存在形式劃分為冰、水、汽三個(gè)區(qū)域。蒸發(fā)線的頂點(diǎn)C 稱(chēng)為臨界點(diǎn)。超過(guò)臨界壓力時(shí),液相與氣相的互相轉(zhuǎn)變過(guò)程便是連續(xù)的,沒(méi)有兩相共存的情況。水的臨界壓力p0=22.1287兆帕,臨界溫度T0=647.3K。在三相點(diǎn)T上,冰、水和水蒸汽三相處于動(dòng)平衡狀態(tài)。水的三相點(diǎn)壓力pT=610.76帕,溫度TT=273.16K。
(2)壓-容圖:水蒸汽的狀態(tài)及其變化過(guò)程可用水的壓容圖表示。圖2中,a0a′a″a線表示在一定壓力下水蒸汽的形成過(guò)程線,AT為冰水共存的飽和水線,AT左側(cè)為固相的冰區(qū);TC為水汽共存的飽和水線,AT 和TC 線之間為液相的水區(qū);CV為干飽和蒸汽線,TC 和CV 線之間為水和蒸汽兩相共存的濕蒸汽區(qū),用干度x表示每千克濕蒸汽中所含干飽和蒸汽量;CV 線右側(cè)表示過(guò)熱蒸汽區(qū)。
(3)溫-熵圖:分析水蒸汽的熱力過(guò)程或熱力循環(huán)時(shí)常使用溫熵圖。圖 3中,TC 為飽和水線,CV 為干飽和蒸汽線,根據(jù)比熵的定義,定壓過(guò)程線a0a′a″a下面的面積表示在可逆的定壓過(guò)程中每千克水的吸熱量。其中a0a′線下的面積表示在該壓力下將未飽和的水加熱至飽和水所需要的熱量qL,a′a″線下的面積表示汽化過(guò)程的吸熱量,即汽化潛熱 γ,a″a表示由飽和蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽的加熱量qS。
(4)焓-熵圖:在蒸汽動(dòng)力工程的計(jì)算中使用焓熵圖更為方便。圖4中,CV 為飽和曲線,C 為臨界點(diǎn),飽和曲線下側(cè)為濕蒸汽區(qū),上側(cè)為過(guò)熱蒸汽區(qū)。在濕蒸汽區(qū)中畫(huà)有定干度線和定壓線(這時(shí)即定溫線),在過(guò)熱蒸汽區(qū)中分別畫(huà)出定壓線和定溫線。
參考文章
- 水蒸汽WaterVapor地球科學(xué)
- 降低燒結(jié)濕法脫硫水蒸汽的生產(chǎn)實(shí)踐廢水治理
- 提高水蒸汽的初參數(shù)和降低終參數(shù)受到哪些客觀條件限制?電能技術(shù)
- 什么叫臨界點(diǎn)?水蒸汽的臨界參數(shù)為多少?電能技術(shù)
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