第三章 气体与蒸汽的热力性质.ppt

第三章 气体与蒸汽的热力性质3.1 理想气体及其状态方程 定容比热容cv 定压比热容cp cv和cp的说明 当混合气体中第i种组元气体(ni摩尔)单独占有与混合物相同的容积V，并处于与混合物相同的温度T时，所呈现的压力叫做该组元的分压力，用pi表示 Z反映了气体压缩性的大小。 得出状态方程有两种方法：一是直接利用由实验得到的各种热系数数据，按热力学关系组成状态方程。二是从理论分析出发，考虑气体分子运动的行为而对理想气体状态方程引入一些常数加以修正，得出方程的形式，引入常数的值则根据实验数据确定。 凝固时比体积增加的物质的p-T-v图 三相线与临界点 *纯物质的p-T相图 思考题 *纯物质的p-v和T-s相图 水蒸气定压发生过程说明 等压线上饱和态参数 *湿蒸汽状态参数的确定 *液体和蒸汽图表 表的出处和零点的规定 *蒸汽热力性质图 换热设备的换热量、热力机械完成的技术功量常常都用设备进、出口工质的焓差计算，而熵是表达过程方向的参数，故以焓为纵坐标，熵为横坐标的焓—熵图在化工机械中广为应用 蒸气压缩制冷循环的主要过程中包括制冷剂在蒸发器内的定压吸热过程，在冷凝器中的定压放热过程，和一个进、出口焓值相等的绝热节流过程。压力和焓值是确定、分析、计算蒸气压缩制冷循环的主要参数。因此，以压力为纵坐标、焓为横坐标的压—焓图在制冷工程中广为应用。 *压力和温度 *湿度 1? 绝对湿度 在一定温度下，湿空气中水蒸气的分压力愈高，其绝对湿度愈大。 干–湿球温度计 4湿空气的焓 考虑到湿空气中水蒸气的质量经常变化的，而干空气的质量是稳定的，所以湿空气的比焓h是相对于单位质量的干空气而言的 *焓–湿 图 3.9 纯物质相变区的状态及参数坐标图 物质有三种聚集状态：固态、液态、气态 * p-T-v三维坐标图：以p,v,T表示的物质各种状态的曲面，能形象的表明纯物质的三态及其相变过程。 凝固时比体积增加的物质的p-T-v图（如水） 凝固时比体积减小的物质的p-T-v图（大部分、如CO2） 两相区 单相区 气 液 固 p v T 六个区：三个单相区、三个两相区 液--气 固--气 固--液 p v T p v 四个线：三个饱和线、一个三相线 饱和气线 三相线 饱和液线 饱和固线 T 临界点 一个点：临界点 水的临界点状态 饱和液线与饱和气线的交点 气液两相共存的pmax,Tmax 等温线是鞍点 临界点 水的三相线 p p T T 液 液 气 气 固 固 凝固时比体积增加的物质 凝固时比体积减小的物质 三相点 三相点 临界点 临界点 流体 流体 升华线 升华线 凝固线 凝固线 汽化线 汽化线 没有。t374.16 ℃ 有 2. 有没有500oC的水？ 1. 北方冬天晾在外边的衣服，是否经过液相 3. 有没有-3 ℃ 的蒸汽？ 4. 一密闭容器内有水的汽液混合物，对其 加热，是否一定能变成蒸汽？ t ts t = ts t = ts t = ts t ts v v’ v = v’ v = v’’ v ’ v v’’ v v’’ 未饱和水 饱和水 饱和湿蒸汽 饱和干蒸汽 过热蒸汽 h h’ h = h’ h = h’’ h ’ h h’’ h h’’ s s’ s = s’ s = s’’ s ’ s s’’ s s’’ 水预热 汽化 过热 a蒸汽的定压发生过程 (1) (2) 只有熵加热时永远增加 (3) 理想气体 实际气体汽化时，T＝Ts不变，但h增加 汽化潜热 (4) 未饱和水 过冷度 过冷水 过热蒸汽 过热度 s p-v图，T-s图上的水蒸气定压加热过程 一点，二线，三区，五态 b蒸汽的定压发生过程 p ts v’ (bar) v’’ s’ s’’ kJ/(kg.K) 0.01 0206.175 0.0 9.1562 1.0 99.63 0.0010434 1.6946 1.3027 7.3608 5.0 151.85 0.0010928 0.37481 1.8604 6.8215 50.0 263.92 0.0012858 0.03941 2.9209 5.9712 221.29 374.15 0.00326 0.00326 4.429 4.429 (bar) (℃) b d b d (干度x) 定义 干饱和蒸汽 饱和水 对干度x的说明： x = 0 饱和水 x = 1 干饱和蒸汽 0 ≤ x ≤ 1 在过冷水和过热蒸汽区域，x无意义 如果有1kg湿蒸气，干度为x, 即有xkg饱和蒸汽，(1-x)kg饱和水。 已知p或T(h’,v’,s’,h’’,v’’,s’’)+干度x h ,v ,s 两类