饱和水蒸汽的物理性质

120饱和蒸汽热值120饱和蒸汽热值指的是在单位质量的条件下，当水在恒定温度下转变为饱和蒸汽时所吸收或放出的热量。

热值是衡量燃料能量含量的一个指标，也是热物理性质的重要参数之一。

下面将从饱和蒸汽产生的原因、应用领域、计算方法以及影响热值的因素等方面进行介绍和探讨。

首先，饱和蒸汽是因为水在达到一定温度时开始蒸发形成的。

当水的温度升高到一定程度时，水分子的动能增加，开始脱离液体表面，进入气相，形成水蒸气。

当水蒸气与水面相平衡时，此时的水蒸气就是饱和蒸汽。

而饱和蒸汽热值指的就是将水转变为饱和蒸汽所吸收的热量。

饱和蒸汽的应用领域非常广泛。

在工业生产中，饱和蒸汽被广泛应用于动力传动、加热和干燥等方面。

例如，在蒸汽发电厂中，燃料燃烧产生的高温气体通过锅炉将水加热转化为饱和蒸汽，然后蒸汽推动汽轮机转动产生电能。

在化工、纺织和造纸等行业中，饱和蒸汽被用于加热和干燥原料。

此外，在食品行业中，饱和蒸汽的高温和潮湿性质常用于食品加工和杀菌等环节。

计算饱和蒸汽热值的方法有多种。

其中比较常用的是通过饱和蒸汽表来查表得到，也可以根据饱和蒸汽的温度和压力利用热力学公式进行计算。

饱和蒸汽表是一种记录了不同温度和压力下饱和蒸汽的各项热力学参数的表格。

通过该表，可以得到饱和蒸汽的热容、比焓、比熵和比体积等参数，从而得到饱和蒸汽热值。

影响饱和蒸汽热值的因素有很多，主要包括温度、压力和湿度等因素。

首先，温度对饱和蒸汽热值有很大影响。

随着温度的升高，饱和蒸汽的热值也会增加。

这是因为随着温度升高，水分子的动能增加，分子之间的作用力减弱，转变为饱和蒸汽所需的热量也就相应增加。

其次，压力也是影响饱和蒸汽热值的重要因素。

压力越大，饱和蒸汽转变为水所释放的热量就越大。

最后，湿度对饱和蒸汽热值也有一定影响。

湿度指的是单位质量的水蒸气所含水分的质量百分比。

湿度越高，饱和蒸汽热值也就越低。

这是因为含有水分的饱和蒸汽的热容比干饱和蒸汽要大，所以单位质量的水蒸气吸收的热量就相对较少。

嘴哆市安排阳光实验学校高二物理选修3-3 饱和汽与饱和汽压【知识要点】1．物质从液态变成气态的过程叫汽化，汽化有蒸发和沸腾两种方式。

蒸发只发生在液体表面，任何温度下都能进行。

沸腾是在内部、液面同时进行的剧烈的汽化现象，沸腾只在一定的温度（即沸点）下才能发生。

２．当密闭容器内蒸发停止时，与液体保持动态平衡的蒸气称为饱和汽，相应的压强称为饱和汽压，饱和汽压具有以下重要性质：⑴在同一温度下，不同液体的饱和汽压一般不同，挥发性大的液体其饱和汽压大。

⑵温度一定时，同种液体的饱和汽压与饱和汽的体积无关，也与液体上方有无其他气体无关。

例如，100℃时饱和水汽压是76cmHg。

⑶同一种液体的饱和汽压随着温度的升高而迅速增大。

如0℃时，水的饱和汽压仅为4.6mmHg。

３．液体汽化时，未达到动态平衡的汽叫做未饱和汽。

未饱和汽同一般气体一样近似遵循理想气体状态方程。

但应当注意，在一个密闭容器内只要有液体存在，最终此种液体的蒸气必然处于饱和状态，但若无液体存在，则容器内的蒸气就不一定能达到饱和。

４．空气的绝对湿度和相对湿度由于地面水分的蒸发，空气中总有水蒸气，而空气中所含水汽的多少就决定了空气的潮湿程度。

⑴绝对湿度：我们用空气里所含水汽的压强(水蒸汽的压强)来表示空气的湿度，称为绝对湿度。

⑵相对湿度：在某一温度下，水蒸汽的压强与同温度下饱和汽压的比，称为空气的相对湿度。

即相对湿度%100⨯=sppB。

【典型例题】例1．关于饱和汽，正确的说法是（）A．在稳定情况下，密闭容器中如有某种液体存在，其中该液体的蒸汽一定是饱和的B．密闭容器中有未饱和的水蒸气，向容器内注入足够量的空气，加大气压可使水汽饱和C．随着液体的不断蒸发，当液化和汽化速率相等时液体和蒸汽达到的一种平衡状态叫动态平衡D．对于某种液体来说，在温度升高时，由于单位时间内从液面汽化的分子数增多，所以其蒸汽饱和所需要的压强增大例2．在烧瓶中盛半瓶水，用一只插有玻璃管和温度计的塞子塞紧瓶口，再用一段橡皮管把玻璃管和注射器连通（或者连接一个小气筒）。

物理汽化知识点归纳总结一、汽化的基本概念和定义1. 汽化的概念汽化是指物质在一定温度下由液态转化为气态的过程。

在汽化过程中，液态分子受到热能的影响，获得足够的动能，克服液态内部分子间的相互作用力，从而逃离液体表面，进入气相。

汽化是一个放热过程，液体蒸发时吸收的热量被用来克服液态分子间的相互作用力。

汽化是一种热力学过程，与温度、压力和物质性质等因素密切相关。

2. 汽化的定义根据热力学定律，汽化是指在一定温度和压力下，液态物质分子受到热能影响，从液体内部逃离，转变为气态的过程。

汽化的基本定义可以用来讨论物质的相变和状态方程等问题。

二、汽化的原理和特性1. 汽化的原理汽化是一种热力学过程，它遵循热力学定律和能量守恒定律。

液态分子受到热能影响后，获得足够的动能克服分子间的相互作用力，进入气相。

汽化的原理与能量转化、热传导和物质分子间的相互作用力等有关。

2. 汽化的特性（1）汽化是一个放热过程。

液体蒸发时吸收的热量用来克服液态分子间的相互作用力，这导致周围环境变冷。

（2）汽化是一种非平衡态过程。

在汽化过程中，液态分子逃离液体表面，因此汽化是一种非平衡态过程，而不是熟知的平衡态过程。

（3）汽化受温度和压力的影响。

温度和压力是影响汽化的重要因素，它们与汽化热、饱和蒸气压和比热等物理量紧密相关。

（4）汽化是一种物质的相变过程。

液态物质经过汽化转变为气态，这是一种相变过程，与凝固、熔化和凝聚等过程具有相似性。

三、汽化的理论模型和实验方法1. 汽化的理论模型汽化过程的理论模型可分为微观和宏观两个层面。

微观上，汽化过程可以用分子动力学理论模拟，考虑分子间的相互作用力和动能转化等因素。

宏观上，汽化过程可以用热力学定律和能量守恒定律来描述，建立汽化过程的数学模型和物理模型。

2. 汽化的实验方法汽化过程的实验方法主要包括蒸发实验、沸腾实验和汽化冷却实验等。

蒸发实验是通过在一定温度下观察液体蒸发的过程和速率，从而研究液态分子的汽化行为。

一般情况下水蒸气的温度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分内容：水蒸气是由水分子在一定的环境条件下从液态转变为气态的状态。

在自然界中，水蒸气是非常常见的一种气体形式，它存在于大气中，也存在于许多日常生活中的活动和现象中。

水蒸气的形成过程主要包括水分子在加热的情况下获得足够的能量，从而使其分子运动加快，克服表面张力和外界压强，逐渐脱离液态自由分子状态而转为气态。

这个过程可以发生在各种温度条件下，但一般来说，随着温度的升高，水蒸气的形成速度会增加。

水蒸气具有一系列特殊的性质。

首先，水蒸气在一定的温度和压力条件下与液态水达到动态平衡，这意味着在一定的温度下，水分子会以一定的速率从液态转变为气态，同时也会以相同的速率从气态转变为液态。

其次，水蒸气具有一定的热容量，即其在吸收和释放热量时的能力。

这也是为什么水蒸气能够在大气中传递热量的原因之一。

在一般情况下，水蒸气的温度取决于其环境的温度和压力。

在常见的大气环境中，水蒸气的温度通常与周围环境的温度相近或略高。

然而，在不同的环境条件下，例如高山地区或者高温环境中，水蒸气的温度可能会有所不同。

了解水蒸气在不同温度下的特点和性质对于我们理解和应用水蒸气至关重要。

在本文中，我们将探讨水蒸气的形成过程、其特点和性质以及其温度的变化规律。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构展开对水蒸气温度的探讨：1. 引言：在这一部分，我们将提供一个概述，介绍水蒸气的基本特性以及为什么研究水蒸气的温度变化是重要的。

2. 正文：这一部分将分为三个子章节，分别讨论水蒸气的形成、性质以及温度变化。

2.1 水蒸气的形成：我们将解释水蒸气是如何形成的，涉及水的蒸发和气态转变的过程，并讨论影响水蒸气形成的因素。

2.2 水蒸气的性质：在这一小节，我们将探讨水蒸气的一些基本性质，如密度、压力、容积等，以帮助读者更好地理解水蒸气的特性。

2.3 水蒸气的温度变化：在这一部分，我们将深入研究水蒸气的温度变化规律，从气体动力学的角度分析水蒸气的温度与环境条件的关系。

高压水蒸气的温度、密度、导热系数、比热容
高压水蒸气是一种常见的工业介质，在化学、石化、电力等行业中广泛应用。

了解其温度、密度、导热系数和比热容等物理性质对生产过程的控制和优化具有重要意义。

1. 温度
高压水蒸气的温度可根据其压力和饱和蒸汽表查出。

例如，压力为10 MPa时，蒸汽表上的饱和温度为311.6℃。

同时，压力越高，其饱和温度也越高。

温度的变化会直接影响蒸汽的物理性质和工业过程的控制。

2. 密度
高压水蒸气的密度是指其单位体积的质量。

密度的变化也是与压力和温度有关的。

例如，压力为10 MPa时，其密度约为0.18 g/cm³，而当温度为350℃时，其密度约为0.025 g/cm³。

密度的变化直接影响水蒸气的质量和运输性能。

3. 导热系数
导热系数是指物质在温度梯度下传递热量的能力。

高压水蒸气的导热系数与压力、温度以及蒸气中水的含量相关。

一般来说，导热系数随着温度的升高而增加，但是在一定温度范围内，随着压力的升高而减小。

导热系数的变化可以影响蒸汽传热效率和维持生产过程的正常运行。

4. 比热容
比热容是指单位质量物质温度升高1℃时所需吸收或放出的热量。

高压水蒸气的比热容随着压力、温度的升高而减小，约为2 J/(g•K)。

比热容的变化可以影响蒸汽传热效率和系统温度控制。

综上所述，高压水蒸气的物理性质与压力、温度、密度、导热系数和比热容等因素密切相关。

了解这些物理性质可以帮助生产过程的控制和优化，提高工业生产效率和质量。

干空气、烟气、水、水蒸气热物理性质，参数和单位在第四讲中，介绍了与翅片管相关的计算式，其中，多次应用流体的物性参数，如流体的密度，粘度，导热系数，等等。

每一种流体都有它自己的独特的物理参数，就像生物科学中的“基因”一样，这些物性参数构成了流体本身区别于其它流体的特性。

例如，大家所熟知的空气和水，物理性质是截然不同的，拿密度而言，在常温下水的密度为1000 kg/m3; 而空气的密度仅为1.2 kg/m3 .左右。

与热有关的物性叫热物性，由于流体的热物性对传热和阻力都有极大的影响，而且是计算和设计中不可缺少的数据，因而本讲将要介绍几种常用流体的热物性参数。

应当指出，几乎所有的物性参数都是通过大量的细致的实验得出来的，并有相关的专著可供选用1 空气，烟气，水，水蒸气的热物理性质表。

考虑到翅片管换热器的应用特点，管外翅片侧主要与空气或烟气打交道，而管内流动的主要是水和水蒸气，偶尔也有其他流体，如制冷剂等。

所以下面给出的热物性表基本上能满足翅片管换热器的计算要求。

附录13 几种饱和液体的热物理性质上表适用于1个大气压（100000 Pa ）下的空气，对于在管道中流动的空气，在鼓风机或引凤机的作用下，其压力可能在大气压上下波动，但一般波动幅度不超过1个大气压的1%，故上表仍是适用的。

2 几个常用单位的说明（1）力的单位。

从中学物理知道，力= 质量×加速度，对于1 kg 质量的物体，当其加速度为1 m / s2 时，就构成了力的单位：牛顿（N ）,所以，1 N = 1 kg ×1 m/s2 = 1 kg.m /s2 .( 2 ) 压力或压强单位为Pa：因为压力=力/ 面积，即单位面积上承受的力，所以1 Pa = 1 N / 1 m2 = 1 kg / ( m s2 .).;应该记住，1 个大气压= 100000 Pa = 105 Pa.= 0.1 MPa (兆帕)(3) 功，能量，热量的单位。

水蒸气的饱和压力计算公式一、理想气体状态方程与水蒸气饱和压力的关系。

1. 理想气体状态方程。

- 理想气体状态方程为pV = nRT，其中p是压强，V是体积，n是物质的量，R是摩尔气体常数（R = 8.314J/(mol· K)），T是热力学温度。

对于水蒸气，在一定条件下可以近似用理想气体状态方程来分析其性质。

- 水蒸气是实际气体，在接近饱和状态时，理想气体状态方程的误差会增大。

2. 饱和状态概念。

- 当液体（水）与其蒸汽（水蒸气）在密闭容器中处于动态平衡时，此时蒸汽的压力称为饱和压力，对应的温度称为饱和温度。

在饱和状态下，蒸发和凝结过程仍在不断进行，但宏观上蒸发量等于凝结量。

二、水蒸气饱和压力的经验公式 - 安托万（Antoine）方程。

1. 公式形式。

- 对于水，安托万方程的常见形式为log_10p = A-(B)/(C + T)，其中p是饱和压力（单位为mmHg），T是温度（单位为^∘C），A、B、C是安托万常数。

- 对于水，A = 8.07131，B = 1730.63，C = 233.426。

- 如果要将压力p的单位转换为Pa，因为1mmHg = 133.322Pa，可以进行相应的换算。

2. 适用范围。

- 安托万方程在一定的温度范围内适用。

对于水，一般在1 - 100^∘C范围内能较好地计算水蒸气的饱和压力。

三、克拉佩龙 - 克劳修斯（Clapeyron - Clausius）方程。

1. 公式推导基础。

- 基于热力学原理，通过对气 - 液平衡状态下的自由能变化等分析推导得出。

2. 公式形式。

- (dp)/(dT)=(L)/(T(V_g - V_l))，其中p是饱和压力，T是饱和温度，L是汽化潜热，V_g是饱和蒸汽的比体积，V_l是饱和液体的比体积。

- 在实际应用中，为了简化计算，常常会结合一些近似关系和经验数据来求解水蒸气的饱和压力随温度的变化关系。

- 例如，当对水进行分析时，如果做一些合理的近似假设，可以通过该方程结合水的相关热物理性质数据来计算不同温度下的饱和压力。

已知27℃及100时,水的饱和蒸气压
水的饱和蒸气压是水在不同温度情况下的蒸气压,即水蒸发时的温度,根据不同温度,水的饱和蒸气压大小自然不同。

以27℃和100时为例,当温度为27℃时,水的饱和蒸气压为611.7Pa,当
温度为100时,水的饱和蒸气压则约为3732.2Pa,可见温度越高,水的饱和蒸气压越大。

那么,为什么随着温度的升高水的饱和蒸气压会随之上升呢?其实这是由水的物理性质决定的。

物质的分子相对的活动程度和任何一种物质的运动状态自然要跟温度有关。

随着温度的升高,水分子的运动状态不断提升,水分子的相互撞击的能量就会增强,因而水的饱和蒸气压就会不断升高,就象撞击后射开的某一点,就会离某一点越来越远一样。

同时,这也是地球大气层形成的必由之路,随着温度的升高,水的饱和蒸气压也将会不断增加,饱和蒸气压达到一定强度,水蒸气就会上升到大气层地方,形成云,最后以降雨的的形式落回地面。

以此可见,水的饱和蒸气压的大小体现了水的物理性质,也是地球进行气候循环的重要因素,在地球生活的循环之中,每一个因素都是至关重要。