饱和水蒸气温度-压力-密度-热力学参数对照表
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水和水蒸气热力性质计算公式1.1 工业用1967年IFC 公式 1.1.1 1967年IFC 公式的特点(1)将整个水和水蒸气的研究区域分为6个子区域(图 0-1),整个区域的覆盖范围为压力从0Pa (理想气体极限)到100Mpa ,温度从0.01℃到800℃,水或蒸汽根据状态参数值的不同位于某一区域内,或是在区域之间的边界上。
图 0-1水蒸气子区域划分(2)所有子区域的特性参数都用数学解析式表示,便于进行数值计算,尤其适合于微型计算机的应用。
(3)采用无因次的折合比亥姆霍兹自由能(比亥姆霍兹函数)ψ及折合比吉布斯自由能(比吉布斯函数)ζ作为正则函数,前者以折合温度Θ、折合比体积χ作为自变量;后者则以折合温度Θ、折合压力β作为自变量。
根据正则函数,可由均匀物质的热力学微分方程式求导得出工质的特性参数表达式—导出函数,将已知的折合自变量代入这些表达式,就可以将工质的特性参数算出来。
所以正则函数是公式的定义性表达式,而导出函数则是为了实际应用而建立的,是正则函数的补充。
(4)所有热力学物理量均可无因次的折合量表示,只在输入或输出计算机时需考虑物理量的单位及数值,中间无需考虑,这对于简化运算是很有好处的。
(5)热力性质表采用国际单位制,已普遍为各国公认和接受。
无因次的折合量如下:折合压力 1c p p =β 折合温度 1/c T T =Θ 折合比体积 1/c v v =χ 折合比焓 )/(11c c v p h =ε 折合比熵 )//(111c c c T v p s =σ 折合比吉布斯自由能 σεζΘ-==)/(11c c v p g 折合比亥姆霍兹自由能 βχζψ-==)/(11c c v p f 折合气体常数 )/(11111c c c v p T R I =折合饱和压力 1/)(c s k p p =Θβ,)(T p p s s = 折合饱和温度 1/)(c s k T T =Θβ,)(p T T s s = 折合三相点温度 1/c t t T T =Θ折合三相点压力 1/)(c t t k t p p =Θ=ββ以上各式中 p 、T 、v 、h 、s —压力、热力学温度、比体积、比焓及比熵;g f —比吉布斯自由能(比吉布斯函数)、比亥姆霍兹自由能(比亥姆霍兹函数);1c p 、1c T 、1c v 、1R 、s p 、s T 、t T 、t p —临界压力、临界温度、临界比体积、气体常数、饱和压力、饱和温度、三相点温度和三相点压力。
锅炉水蒸气的焓熵图及其使用说明本节概要水蒸气不能作为理想气体处理~对蒸气热力性质的研究~包括状态方程式、比热容、热力学能、焓和熵等参数目前还难以用纯理论方法或纯实验方法得出能直接用于工程计算的准确而实用的方程。
现多采用以实验为基础~以热力学一般关系式为工具的理论分析和实验相结合的方法~得出相关方程。
这些方程依然十分复杂~仅宜于用计算机计算。
为方便一般工程应用~由专门工作者编制出常用蒸气的热力性质表和图~供工程计算时查用。
本节介绍了由我国学者编撰的水和水蒸气热力性质表和h-s图及确定水和水蒸气热力性质的计算程序~考虑到我国的国情两者不应偏废。
本节内容2.8.1 国际水蒸气骨架表和IFC公式2.8.2 水蒸气表2.8.3 水蒸气的焓熵图2.8.4 水和水蒸气性质计算机程序简介2.8.5 例题本节习题2-13、2-14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。
蒸汽密度计算1、饱和蒸汽密度计算公式:ρ=Ap+Bρ------蒸汽密度,kg/m3;p ----------流体绝对压力,MPa ;A、B--------系数和常数。
不同压力段的密度计算式2、过热蒸汽密度计算公式ρ = 1 + F1(T) ×P + F2(T) ×P2 + F3(T) ×P3 P-------压力,Pa;ρ-------蒸汽密度kg/m3R-------气体常数,R=461J/(kg⋅K)T-------温度,KF1(T) = (b0+b1φ+ b2φ2+…+b5φ5)×10-9F2(T) = (c0+c1φ+ c2φ2+…+c8φ8)×10-16F3(T) = (d0+d1φ+ d2φ2+…+d8φ8)×10-23参考1:参考2:在检定流量积算仪,根据工况温度和工况压力求取过热蒸汽工况密度是比较麻烦的事。
利用模拟经验公式,不太准确;使用“人工查密度表法”求取过热蒸汽密度最实用!只是,使用时还得换算、计算。
总希望,有个运用程序(小软件)只要直接输入工况温度和工况压力就能显示出过热蒸汽工况密度。
利用“工业用1967年IFC公式”又是天书,好在本人已花费2个晚上时间(8个小时),利用EXCEL电子表格的函数功能,根据“工业用1967年IFC公式”,编制出了求取过热蒸汽密度程序(小软件),只要直接输入工况温度和工况压力就能显示出过热蒸汽工况密度。
今天上班,我根据“人工查密度表法”进行验证计算后,发给大家,和大家一起共享。
需要的同志请下载,同时希望大家一起来帮我验证计算,挑出错误和不足!!参考3:当液体在有限的密闭空间中蒸发时,液体分子通过液面进入上面空间,成为蒸汽分子。
由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中,它们相互碰撞,并和容器壁以及液面发生碰撞,在和液面碰撞时,有的分子则被液体分子所吸引,而重新返回液体中成为液体分子。
开始蒸发时,进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目,随着蒸发的继续进行,空间蒸汽分子的密度不断增大,因而返回液体中的分子数目也增多。
蒸汽密度对照表第一篇:蒸汽密度介绍蒸汽密度是蒸汽与空气或其它气体相比较的相对密度。
通常是用在蒸汽能量计算、热力学分析和工程计算中。
蒸汽密度会受到蒸汽的压力、温度和湿度的影响。
在常见的工程应用中,通常使用相对湿度为100%的干蒸汽作为密度进行计算。
基准密度是指在标准温度和压力下,标准大气压强下,气体的密度。
在国际标准大气压(101.325kPa),温度为15℃,水的相对湿度为0%时,蒸汽密度为0.597kg/m³。
蒸汽的密度是热力学计算的重要参数,对于蒸汽管道、蒸汽锅炉等热力学系统的设计和计算有着十分重要的影响。
第二篇:蒸汽密度对比蒸汽密度与压力和温度的变化有密切关系,随着压力和温度的不同,蒸汽密度会发生变化。
下面对常见的蒸汽密度进行对比分析。
在标准大气压(101.325kPa)下,蒸汽密度为0.597kg/m³;在2.0MPa压力下,若温度为150℃,则蒸汽密度为5.19kg/m³;若温度升高至200℃,则蒸汽密度为8.39kg/m³;当温度高达250℃时,蒸汽密度则为12.30kg/m³。
由此可见,蒸汽温度对密度的影响很大。
蒸汽密度的变化,对于蒸气管道和蒸汽锅炉等设备设计和运行都有很大的影响。
因此,在热力学分析和工程计算中,必须准确地计算蒸汽密度,才能保证热力学系统的正常运行。
第三篇:蒸汽密度计算公式计算蒸汽密度时,常见的公式为:ρ=0.622×P/RT其中,ρ表示蒸汽的密度(kg/m³),P表示蒸汽的压力(Pa),R表示气体定压比热(J/(kg·K)),T表示蒸汽的温度(K)。
此外,还可以利用万能气体常数公式计算蒸汽密度:ρ=P/RT其中,ρ、P、R、T的含义与上一公式相同。
以上两种计算蒸汽密度的公式,根据不同的应用场景和数据可直接代入计算,以计算出准确的蒸汽密度。
总的来说,蒸汽密度是热力学中的重要参数,对于热力学系统的设计和计算具有重要的作用。
蒸汽的参数全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:蒸汽是指水在受热后产生的气态水蒸气,它是一种无色、无味、无臭的气体。
在自然界中,蒸汽是一种极为常见的状态,我们可以在煮水时看到涌泉腾腾的蒸汽冒出,也可以在洗澡时感受到热气弥漫在浴室里。
蒸汽在工业生产、能源利用、环境保护等方面都具有重要的作用。
蒸汽有许多重要的参数,这些参数主要是用来描述和评估蒸汽的性质和性能的。
其中最重要的参数包括压力、温度、比容、热容和焓等。
下面我们就来逐一介绍这些参数:1. 压力:蒸汽的压力是指蒸汽对其容器或周围环境施加的压力。
蒸汽的压力通常以帕斯卡(Pa)或大气压(atm)为单位。
蒸汽的压力与其温度有直接的关系,在常压下,水的沸点温度为100摄氏度,所对应的是标准大气压(1atm)的蒸汽压力。
2. 温度:蒸汽的温度是指蒸汽的热量水平,通常以摄氏度(℃)或开尔文(K)为单位。
蒸汽的温度与其压力密切相关,随着温度的升高,蒸汽的压力也会增加,这是由于热量增加导致蒸汽分子速度增加而产生的结果。
3. 比容:蒸汽的比容是指单位质量的蒸汽所占的体积大小,通常以立方米/千克(m³/kg)为单位。
比容与密度的倒数成正比,即比容越大,密度越小。
蒸汽的比容随着温度和压力的变化而变化,一般情况下比容随温度升高而增大。
4. 热容:蒸汽的热容是指单位质量的蒸汽吸收或释放的热量,通常以焦尔/千克-开尔文(J/kg-K)为单位。
热容是描述物质温度变化时需要吸收或释放的热量大小的重要参数,它与物质本身的热性质有关。
5. 焓:蒸汽的焓是用来描述蒸汽的热力状态的参数,通常表示为单位质量的蒸汽所具有的内能和功的总和,以焦耳/千克(J/kg)为单位。
蒸汽的焓随着温度和压力的变化而变化,它能够反映蒸汽的热力特性和能量状况。
综上所述,蒸汽的压力、温度、比容、热容和焓是描述和评估蒸汽性质和性能的重要参数,它们之间具有密切的关系,并且随着蒸汽的物理状态和热力特性的变化而变化。
水和水蒸气热力性质计算公式1.1 工业用1967年IFC 公式 1.1.1 1967年IFC 公式的特点(1)将整个水和水蒸气的研究区域分为6个子区域(图 0-1),整个区域的覆盖范围为压力从0Pa (理想气体极限)到100Mpa ,温度从0.01℃到800℃,水或蒸汽根据状态参数值的不同位于某一区域内,或是在区域之间的边界上。
图 0-1水蒸气子区域划分(2)所有子区域的特性参数都用数学解析式表示,便于进行数值计算,尤其适合于微型计算机的应用。
(3)采用无因次的折合比亥姆霍兹自由能(比亥姆霍兹函数)ψ及折合比吉布斯自由能(比吉布斯函数)ζ作为正则函数,前者以折合温度Θ、折合比体积χ作为自变量;后者则以折合温度Θ、折合压力β作为自变量。
根据正则函数,可由均匀物质的热力学微分方程式求导得出工质的特性参数表达式—导出函数,将已知的折合自变量代入这些表达式,就可以将工质的特性参数算出来。
所以正则函数是公式的定义性表达式,而导出函数则是为了实际应用而建立的,是正则函数的补充。
(4)所有热力学物理量均可无因次的折合量表示,只在输入或输出计算机时需考虑物理量的单位及数值,中间无需考虑,这对于简化运算是很有好处的。
(5)热力性质表采用国际单位制,已普遍为各国公认和接受。
无因次的折合量如下:折合压力 1c p p =β 折合温度 1/c T T =Θ 折合比体积 1/c v v =χ 折合比焓 )/(11c c v p h =ε 折合比熵 )//(111c c c T v p s =σ 折合比吉布斯自由能 σεζΘ-==)/(11c c v p g 折合比亥姆霍兹自由能 βχζψ-==)/(11c c v p f 折合气体常数 )/(11111c c c v p T R I =折合饱和压力 1/)(c s k p p =Θβ,)(T p p s s = 折合饱和温度 1/)(c s k T T =Θβ,)(p T T s s = 折合三相点温度 1/c t t T T =Θ折合三相点压力 1/)(c t t k t p p =Θ=ββ以上各式中 p 、T 、v 、h 、s —压力、热力学温度、比体积、比焓及比熵;g f —比吉布斯自由能(比吉布斯函数)、比亥姆霍兹自由能(比亥姆霍兹函数);1c p 、1c T 、1c v 、1R 、s p 、s T 、t T 、t p —临界压力、临界温度、临界比体积、气体常数、饱和压力、饱和温度、三相点温度和三相点压力。
热容量/比热容:比热容(Specific heat Capacity),用符号C表示,又称比热容量,简称比热(specific heat),是单位质量物质的热容量,即单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量。
定压热容量(比热容):在压强不变的情况下,单位质量的某种物质温度升高1K所需吸收的热量,叫做该种物质的“定压比热容”,用符号Cp表示,国际制单位是:J/(kg·K)。
因为气体在压强不变的条件下,当温度升高时,气体一定要膨胀而对外作功,除升温所需热量外,还需要一部分热量来补偿气体对外所作的功,因此,气体的定压比热容比定容比热容要大些。
由于固体和液体在没有物态变化的情况下,外界供给的热量是用来改变温度的,其本身体积变化不大,所以固体与液体的定压比热容和定容比热容的差别也不太大。
因此也就不需要区别了。
定容热容量(比热容):在物体体积不变的情况下,单位质量的某种物质温度升高1K (开尔文)所需吸收的热量,叫做该种物质的“定容比热容”以符号Cv表示,国际单位是:J/(kg·K)。
热含量:单位质量的物质从0°C加热到T°C所需的热量称为该物质在T°C时的热含量。
自由度:热力学中,自由度F 是当系统为平衡状态时,在不改变相对数目情况下,可独立改变的因素(如温度和压力),这些变量的数目叫做自由度数。
例如,液态水系统,可以在一定范围内任意改变温度和压力,仍可保持单相的水不变,则该系统的自由度为2,记作F = 2。
若系统是液态水与水蒸气平衡共存,如果指定温度,则系统压力必须等于该温度下的水的饱和蒸汽压,否则系统中汽、液两相就会有一相消失,这时压力并不能任意选择,故自由度数为1,即F = 1。
也就是说,若系统保持汽-液共存的相态不变,温度和压力两者中只能任意变动一个。
因此自由度数实际上是系统的独立变量数。
系统的自由度跟其他变量的关系F = C - P + n其中F:表示系统的自由度C :系统的独立组元数(number of independent component)P :相态数目n :外界因素,多数取n=2,代表压力和温度;对于熔点极高的固体,蒸汽压的影响非常小,可取n=1。
物质常用状态参数:温度、压力、比体积(密度)、内能、焓、熵。
(只需知道其中两参数)比容和比体积概念完全相同。
建议合并。
单位质量的物质所占有的容积称为比容,用符号"V"表示。
其数值是密度的倒数。
比热容(specific heat capacity)又称比热容量,简称比热(specific heat),是单位质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。
比热容是表示物质热性质的物理量。
通常用符号c表示。
比热容与物质的状态和物质的种类有关。
三相点是指在热力学里,可使一种物质三相(气相,液相,固相)共存的一个温度和压力的数值。
举例来说,水的三相点在0.01℃(273.16K)及611.73Pa 出现;而汞的三相点在?38.8344℃及0.2MPa出现。
临界点:随着压力的增高,饱和水线与干饱和蒸汽线逐渐接近,当压力增加到某一数值时,二线相交即为临界点。
临界点的各状态参数称为临界参数,对水蒸汽来说:其临界压力为MPa,临界温度为:374.15℃,临界比容0.003147m3/kg。
超临界流体是处于临界温度和临界压力以上,介于气体和液体之间的流体。
由于它兼有气体和液体的双重特性,即密度接近液体,粘度又与气体相似,扩散系数为液体的10~100倍,因而具有很强的溶解能力和良好的流动、输运性质。
当一事物到达相变前一刻时我们称它临界了,而临界时的值则称为临界点。
临界点状态:饱和水或饱和蒸汽或湿蒸汽在临界点,增加压强变为超临界状态;增加温度变为过热蒸汽状态。
为什么在高压下,低温水也处于超临界?(如23MP,200℃下水状态为超临界?)应该是软件编写错误。
超临界技术:通常情况下,水以蒸汽、液态和冰三种常见的状态存在,且是极性溶剂,可以溶解包括盐在内的大多数电解质,对气体和大多数有机物则微溶或不溶。
液态水的密度几乎不随压力升高而改变。
但是如果将水的温度和压力升高到临界点(Tc=374.3℃,Pc=22.1MPa)以上,水的性质发生了极大变化,其密度、介电常数、黏度、扩散系数、热导率和溶解性等都不同于普通水。
第一章基本概念1.基本概念热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。
边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。
外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。
闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。
开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。
绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。
孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换,称为孤立系统。
单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。
复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。
单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。
多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。
均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。
非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。
热力状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况,称为工质的热力状态,简称为状态。
平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。
状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。
如温度(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。
基本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。
温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。
热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡。
压力:垂直作用于器壁单位面积上的力,称为压力,也称压强。
相对压力:相对于大气环境所测得的压力。