当前课程知识点：工程热力学（下） > 第6章 水蒸气的性质与过程 > 6-4 水及水蒸气状态参数的确定及其热力性质图表 > Video 6-4_3
我们刚才说的是水蒸气
水和水蒸气的热力性质图表
查图 查表 还得去查值 很复杂
在工程上 如果说你能用图来表示
表示焓的变化量
直观地用图来表示出来的话
那就非常好用 非常直观
那我们就来看一下
我们来介绍一下 焓熵图
水的焓熵图
前面我们讲过 用图来表示功
p-v图 表示的是什么
p-v图是我们的示功图
它可以表示 容积变化功
是过程线与横轴标围成的面积
还有什么
技术功 过程线与纵轴标围成的面积
还有T-s图 T-s图表示什么
表示可逆过程与外界交换的热量
T-s图上过程线与横坐标围成的面积
就是可逆过程与外界交换的热量
我们刚才说的是用面积来表示功和热
那能不能用线段来表示
如果用线段来表示的话 那更方便了
我们来看看我们前面讲的
蒸汽动力循环的示意图
这四个设备 首先锅炉
还有凝汽器
它里面都是定压过程
我们在热力学第一定律中有介绍过
对于锅炉和凝汽器
它实际上都是换热器
它与外界交换的热量
实际上就是焓的变化量
然后我们再来看 汽轮机和水泵
它是绝热过程
汽轮机是做功部件 水泵是耗功部件
它做的功或者消耗的功
经过热力学第一定律的分析
它是什么 也是焓的变化量
也就是说 锅炉或者凝汽器与外界交换的热量
可以用焓差来表示
然后 汽轮机或水泵
对外做的功或者消耗的功 也可以用焓差来表示
也就是说 焓差可以来表示功和热
或者说 如果选择焓作为坐标的话
线段就可以表示功和热了
横坐标选什么
我们说汽轮机
如果它是一个可逆的过程
它就是一个等熵过程
如果横坐标取成熵的话
那就是一条垂线 画起来就比较简单
所以这图选成焓熵图
纵坐标是焓 横坐标是熵
我们就具体来看一下焓熵图
首先是零点 既然是焓熵图
在零点 焓等于零 熵等于零
我们把这点画出来
就是零点这个位置
接下来是饱和液线和饱和汽线
饱和液线有时候也叫做下界线
饱和汽线叫做上界线
当然是一个左 一个右
它叫做上和下 这无所谓
但是你要知道是饱和液线和饱和汽线
这是大家要记住的
然后还有临界点
但是临界点 它不在这个线的极值点上
我们后面会说 为什么它会是这样的
我们画出来临界点 还是用C点来表示
x=0是饱和液线
x=1是什么 饱和汽线
我们把这两条线画出来
接下来我们再来看等压线
在焓熵图上的等压线
它的趋势和走向 我们还是用斜率来表示
来推导一下等压线的斜率
我们用什么
用我们前面讲的热力学第一定律
δq=Tds=dh-vdp 用这个表达式
如果是等压的话 dp就等于零
这样一来
焓对熵的偏导 在压力不变的情况下
它就等于温度了
我们用前面的表达式可以得到
而温度是大于零的
我们知道 对于两相区
两相区 压力等压线
那就是压力不变了
压力不变 我们知道
两相区 压力和温度是一一对应的
那也就是说
两相区中等压线的斜率是一个常数
是一个常数 那就是一条直线了
斜的直线
对于过热区 如果熵增加的话
它的温度是增加的
所以它的斜率是增加
所以它应该是向上翘的发散的形线
我们画出来
两相区斜的直线
过热区它是向上翘的形线
这是我们等压线 画出来
然后临界点
过临界点的等压线 它应该是一条直线
所以它这个临界点 不能在最高的那点
如果在最高那点 它是一条什么
是一条水平的线了 这是矛盾的
所以极值点 临界点不在最高的位置
我们再来看等温线
我们再来看 焓熵图上的等温线
对于两相区 我们前面说过
压力和温度是一一对应的
在焓熵图上
等压线 两相区是一条斜的直线
温度线当然也是一样了
只不过它俩对应的值不一样而已
在气相区 如果说远离饱和态的话
它应该是接近于理想气体的
而理想气体 它的焓跟温度是什么关系
是一一对应的
所以说 远离饱和态的时候
它应该接近水平线
所以应该是这样的
在两相区是一样的
但是在过热区是不一样的
等温线和等压线是不一样的
这是我们画出来的等温线
然后我们来看等容线
等容线 它的特点跟理想气体是一样的
等容线比等压线要陡一些
是这样的 我们用紫色来表示
然后我们再来看看 等干度线
等干度线 它是在x=0和x=1之间
从临界点出发的等分线
我们给它画出来
大概是这样的
我们焓熵图上
所有的相关的主要的线 我们都画完了
然后我们来看一下这个图
在干度比较小的地方
线非常地密集
包括过冷区 线都非常密集
线如果非常密集
利用查焓熵图来确定它状态的时候
这个误差怎么样 就大
线太密集 当你查图的时候
它的误差就要被放大
所以一般工程上来说
它用的是高干度的湿蒸汽区和过热蒸汽区
它是用这两个区域的
这是我们其中的一个软件
它的焓熵图
实际的水的焓熵图
这个软件 它的下载方法
我们做了一个网盘
大家可以点击进行链接
然后大家自己下下来
可以来计算水和水蒸气
焓熵图也很形象
便于来理解水和水蒸气的性质
我们把这一小节的主要内容 做一个总结
首先 水和水蒸气的五态
我们利用图表来确定它
大家一定要会使用这种方法
在查图表和软件的时候
首先要确定 它是什么样的状态
到相应的图表和软件去来确定它
这个大家一定要非常清楚
这里面湿蒸汽这块稍微麻烦一些
因为湿蒸汽 同样的压力或者说温度下
水蒸气和饱和水的含量可以是不同的
也就是说干度是不一样的
所以在确定它的广延参数的时候
要用到干度这个术语
干度的含义一定要非常非常清楚
然后再一点 我们的焓熵图
焓熵图 我们讲的有各种的曲线
有等压线 有等温线 还有等容线
还有等分线等等
实际上大家用到最多的
后面用到最多的是 等压线
我们后面会讲 水蒸气的热力过程
其中很重要的一个过程 就是等压过程
就是它的等压线在焓熵图上的表示
这个大家要掌握
这是我们前面几小节的作业
当然这个作业
是针对清华的实体课的同学而言的
对于其它的同学
你可以自愿地选择去做
当然还有一个精要与题解
你可以对照来检查一下自己掌握的情况
-6-0 导引
-6-0 作业
-6-1 纯物质的热力学面及相图
-6-1 作业
-6-2 汽化与饱和
-6-2 作业
-6-3 水蒸气的定压发生过程
-6-3 作业
-6-4 水及水蒸气状态参数的确定及其热力性质图表
-6-4 作业
-6-5 水蒸气的热力过程
-6-5 作业
-第6章 章节小测验
-7-1 概述
-7-2 朗肯循环
-7-2 作业
-7-3 实际蒸汽动力循环分析
-7-3 作业
-7-4 蒸汽再热循环
-7-4 作业
-7-5 蒸汽回热循环
-7-5 作业
-7-6 热电联产循环
-7-6 作业
-7-7 燃气-蒸汽联合循环
-7-7 作业
-7-8* 高效及绿色发电技术
-第7章 章节小测验
-8-0 导引
-8-0 作业
-8-1 空气压缩制冷循环
-8-1 作业
-8-2 蒸气压缩制冷循环
-8-2 作业
-8-3 热泵
-8-3 作业
-8-4* 热泵与节能环保
-8-5 吸收式制冷循环
-8-5 作业
-8-6 其他形式制冷循环
-8-6 作业
-8-7* 制冷剂与环保
-第8章 章节小测验
-9-0 导引
-9-0 作业
-9-1 混合气体的成分
-9-1 作业
-9-2 分压定律与分容积定律
-9-2 作业
-9-3 混合气体参数的计算
-9-3 作业
-9-4 理想气体的混合熵增
-9-4 作业
-9-5 湿空气及其状态参数
-9-5 作业
-9-6 湿空气的焓及熵
-9-6 作业
-9-7 比湿度的确定及湿球温度
-9-7 作业
-9-8 湿空气的焓湿图与热湿比
-9-8 作业
-9-9 湿空气的基本热力过程
-9-9 作业
-9-10* 环保节水型冷却塔简介
-第9章 章节小测验
-10-0 导引
-10-0 作业
-10-1 研究热力学微分关系式的目的
-10-1 作业
-10-2 特征函数
-10-2 作业
-10-3 数学基础
-10-3 作业
-10-4 热系数
-10-4 作业
-10-5 熵、内能和焓的微分关系式
-10-5 作业
-10-6 比热容的微分关系式
-10-6 作业
-10-7 克拉贝龙方程和焦汤系数
-10-7 作业
-10-8 实际气体对理想气体性质的偏离
-10-8 作业
-10-9 维里方程
-10-9 作业
-10-10 经验性状态方程
-10-10 作业
-10-11 普遍化状态方程与对比态原理
-10-11 作业
-第10章 章节小测验
-11-1 概述
-11-1 作业
-11-2 热力学第一定律在反应系统中的应用
-11-2 作业
-11-3 化学反应过程的热力学第一定律分析
-11-3 作业
-11-4 化学反应过程的热力学第二定律分析
-11-4 作业
-11-5 理想气体的化学平衡
-11-5 作业
-11-6 热力学第三定律及绝对熵
-11-6 作业
-第11章 章节小测验
-期末考试
