水及水蒸气压焓图(详细)

水和水蒸气的焓水或水蒸气的焓h，是指在某一压力和温度下的1千克水或1千克水蒸气内部所含有的能量，即水或水蒸气的内能u与压力势能pv 之和(h=u+pv)。

水或水蒸气的焓，可以认为等于把1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水，加热到该水或水蒸气的压力和温度下所吸收的热量。

焓的单位为“焦/千克”。

(1)非饱和水焓：将1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水，加热到该非饱和水的压力和温度下所吸收的热量。

(2)饱和水焓：将1千克绝对压力为0.1兆帕温度为0℃的水，加热到该饱和水的压力对应的饱和温度时所吸收的热量。

饱和温度随压力增大而升高，因此饱和水焓也随压力增大而增大。

例如：绝对压力为3.92兆帕时，饱和水焓为1081.9 x 103焦/千克;在绝对压力为9.81兆帕时，饱和水焓则为1399.3 x 103焦/千克。

(3)饱和水蒸气焓：分为干饱和水蒸气焓和湿饱和水蒸气焓两种。

干饱和水蒸气焓等于饱和水焓加水的汽化潜热；湿饱和水蒸气焓等于1千克湿饱和蒸汽中，饱和水的比例乘饱和水焓加干饱和汽的比例乘干饱和汽焓之和。

例如：绝对压力为9.81兆帕时，饱和水焓为1399.3 x103焦/公斤；汽化潜热为1328 x103焦/公斤。

因此，干饱和水蒸气的焓等于：1399.3 x103+1328x103=2727.3 x 103焦/千克。

又例如:绝对压力为9.81兆帕的湿饱和水蒸气中，饱和水的比例为0.2,(即湿度为20%)干饱和水蒸气比例为0.8(即干度为80%)，则此湿饱和水蒸气的焓为1399.3 x103 x 0.2十2727.3 x103x0.8=2461.7x 103焦/千克。

(4)过热水蒸气焓：等于该压力下干饱和水蒸气的焓与过热热之和。

例如：绝对压力为9.81兆帕，温度为540℃的过热水蒸气的干饱和水蒸气的焓为2727.3 x 103焦/千克，过热热为750.4 x 103焦/千克。

则该过热水蒸气的焓为:750.4 x 103+2727.3 x 103=3477.7 x 103焦/千克。

压焓图解读在制冷工程中，最常用的热力图就是的压焓图。

该图纵坐标是绝对压力的对数值lgp(图中所表示的数值是压力的绝对值)，横坐标是比焓值h。

1、K和饱和曲线临界点K为两根粗实线的交点。

在该点，制冷剂的液态和气态差别消失。

K点左边的粗实线Ka为饱和液体线，在Ka线上任意一点的状态，均是相应压力的饱和液体；K点的右边粗实线Kb为饱和蒸气线，在Kb线上任意一点的状态均为饱和蒸气状态，或称干蒸气。

2、三个状态区Ka左侧——过冷液体区，该区域内的制冷剂温度低于同压力下的饱和温度；Kb右侧——过热蒸气区，该区域内的蒸气温度高于同压力下的饱和温度；Ka和Kb之间——湿蒸气区，即气液共存区。

该区内制冷剂处于饱和状态，压力和温度为一一对应关系。

在制冷机中，蒸发与冷凝过程主要在湿蒸气区进行，压缩过程则是在过热蒸气区内进行。

3、六组等参数线制冷剂的压-焓（LgP-E）图中共有八种线条：等压线P(LgP)，等焓线（Enthalpy），饱和液体线（Saturated Liquid），等熵线（Entropy），等容线（Volume），干饱和蒸汽线(Saturated Vapor)，等干度线(Quality)，等温线（Temperature)（1）等压线：图上与横坐标轴相平行的水平细实线均是等压线，同一水平线的压力均相等。

（2）等焓线：图上与横坐标轴垂直的细实线为等焓线，凡处在同一条等焓线上的工质，不论其状态如何焓值均相同。

（3）等温线：图上用点划线表示的为等温线。

等温线在不同的区域变化形状不同，在过冷区等温线几乎与横坐标轴垂直；在湿蒸气区却是与横坐标轴平行的水平线；在过热蒸气区为向右下方急剧弯曲的倾斜线。

（4）等熵线：图上自左向右上方弯曲的细实线为等熵线。

制冷剂的压缩过程沿等熵线进行，因此过热蒸气区的等熵线用得较多，在lgp-h图上等熵线以饱和蒸气线作为起点。

（5）等容线：图上自左向右稍向上弯曲的虚线为等比容线。

与等熵线比较，等比容线要平坦些。

水蒸气的焓熵图
利用水蒸气表确定水蒸气状态参数的优点是数值的准确度高，但由于水蒸气表上所给出的数据是不连续的，在遇到间隔中的状态时，需要用内插法求得，甚为不便。

另外，当已知状态参数不是压力或温度，或分析过程中遇到跨越两相的状态时，使用水蒸气表尤其感到不便。

为了使用上的便利，工程上根据蒸汽表上已列出的各种数值，用不同的热力参数坐标制成各种水蒸气线图，以方便工程上的计算。

除了前已述及的p-v图与T-s图以外，热工上使用较广的还有一种以焓为纵坐标、以熵为横坐标的焓熵图（即h-s图）。

水蒸气的焓熵图如图2-9所示。

图中饱和水线x =1的上方为过热蒸汽区；下方为湿蒸汽区。

h-s图中还绘制了等压线、等温
线、等干度线和等容线。

在湿蒸汽区，等压线与等温线重合，是一组斜率不同的直线。

在过热蒸汽区，等压线与等温线分开，等压线为向上倾斜的曲线，而等温线是弯曲而后趋于平坦。

此外，在h-s图上还有等容线（图2-9中未画出），在湿蒸汽区中还有等干度线。

由于等容线与等压线在延伸方向上有些近似（但更陡些），为了便于区别，在通常的焓熵图中，常将等容线印成红线或虚线。

由于工程上用到的水蒸气，常常是过热蒸汽或干度大于50%的湿蒸汽，故h-s图的实用部分仅是它的右上角。

工程上实用的h-s图，即是将这部分放大而绘制的。

图2-9水蒸气的h-s图。

水蒸气的焓熵图
利用水蒸气表确定水蒸气状态参数的优点是数值的准确度高，但由于水蒸气表上所给出的数
据是不连续的，在遇到间隔中的状态时，需要用内插法求得，甚为不便。

另外，当状态参数不是
压力或温度，或分析过程中遇到跨越两相的状态时，使用水蒸气表尤其感到不便。

为了使用上的
便利，工程上根据蒸汽表上已列出的各种数值，用不同的热力参数坐标制成各种水蒸气线图，以
方便工程上的计算。

除了前已述及的p-v图与T-s图以外，热工上使用较广的还有一种以焓为纵
坐标、以熵为
横坐标的焓熵图〔即h-s图〕。

水蒸气的焓熵图如图2-9所示。

图中饱和水线x=1的上方为过热
蒸汽区；下方为湿蒸汽区。

h-s图中还绘制了等压线、等温线、等干度线和等容线。

在湿蒸汽区，等压线与等温线重合，是一组斜率不同的直线。

在过热
蒸汽区，等压线与等温线分开，等压线为向上倾斜的曲线，而等温线是弯曲而后趋于平坦。

此外，在h-s图上还有等容线〔图2-9中未画出〕，在湿蒸汽区中还有等干度线。

由于等容线与等压线
在延伸方向上有些近似〔但更陡些〕，为了便于区别，在通常的焓熵图中，常将等容线印成红线
或虚线。

由于工程上用到的水蒸气，常常是过热蒸汽或干度大于50%的湿蒸汽，故h-s图的实用局部仅是它的右上角。

工程上实用的h-s图，即是将这局部放大而绘制的。

图2-9水蒸气的h-s图。