什么是水蒸汽?

[拼音]：shuizhengqi

[外文]：steam

由水或冰转变成的气态物质，是一种实际气体。它是机械、化工、冶金等工业部门中最常用的工质之一。

将水置于抽尽空气的密封容器中，就会有分子从水面逸出，同时又有分子从蒸汽空间返回水中。在同一时间内，如逸出与返回水中的分子数量相同，达到动平衡，水和水蒸汽便处于饱和状态，并分别称为饱和水和饱和水蒸汽，相应的压力和温度分别称为饱和压力和饱和温度。饱和温度越高，饱和压力也越高。

水蒸汽不能用理想气体状态方程描述。为计算方便，常将其热力性质制成图和表。图、表中规定三相点的饱和水的内能和熵值为零，焓值也接近零。水和水蒸汽图有:压温图、压容图、温熵图和焓熵图。

水和水蒸汽表有两种：饱和水蒸汽表，未饱和水和过热蒸汽表。

（1）压-温图：用以表示水的三相状态之间的关系。图1中蒸发线表示水-汽两相共存的平衡饱和状态的集合，溶化线和升华线分别表示冰-水和冰-汽的平衡饱和状态的集合。三条饱和曲线把水的存在形式划分为冰、水、汽三个区域。蒸发线的顶点C 称为临界点。超过临界压力时，液相与气相的互相转变过程便是连续的，没有两相共存的情况。水的临界压力p0＝22.1287兆帕，临界温度T0＝647.3K。在三相点T上，冰、水和水蒸汽三相处于动平衡状态。水的三相点压力pT＝610.76帕，温度TT＝273.16K。

（2）压-容图：水蒸汽的状态及其变化过程可用水的压容图表示。图2中，a0a′a″a线表示在一定压力下水蒸汽的形成过程线，AT为冰水共存的饱和水线，AT左侧为固相的冰区；TC为水汽共存的饱和水线，AT 和TC 线之间为液相的水区；CV为干饱和蒸汽线，TC 和CV 线之间为水和蒸汽两相共存的湿蒸汽区，用干度x表示每千克湿蒸汽中所含干饱和蒸汽量；CV 线右侧表示过热蒸汽区。

（3）温-熵图：分析水蒸汽的热力过程或热力循环时常使用温熵图。图 3中，TC 为饱和水线，CV 为干饱和蒸汽线，根据比熵的定义，定压过程线a0a′a″a下面的面积表示在可逆的定压过程中每千克水的吸热量。其中a0a′线下的面积表示在该压力下将未饱和的水加热至饱和水所需要的热量qL，a′a″线下的面积表示汽化过程的吸热量，即汽化潜热 γ，a″a表示由饱和蒸汽转变为过热蒸汽的加热量qS。

（4）焓-熵图：在蒸汽动力工程的计算中使用焓熵图更为方便。图4中，CV 为饱和曲线，C 为临界点，饱和曲线下侧为湿蒸汽区，上侧为过热蒸汽区。在湿蒸汽区中画有定干度线和定压线（这时即定温线），在过热蒸汽区中分别画出定压线和定温线。

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