飽和蒸汽與過熱蒸汽

1、飽和蒸汽是在一個(gè)大氣壓下，溫度為100度的蒸汽，溫度不能再升高過熱蒸汽是在幾個(gè)或幾十個(gè)大氣壓下，溫度可以生得較高的蒸汽當(dāng)液體在有限的密閉空間中蒸發(fā)時(shí)，液體分子通過液面進(jìn)入上面空間，成為蒸汽分子。由于蒸汽分子處于紊亂的熱運(yùn)動(dòng)之中，它們相互碰撞，并和容器壁以及液面發(fā)生碰撞，在和液面碰撞時(shí)，有的分子則被液體分子所吸引，而重新返回液體中成為液體分子。開始蒸發(fā)時(shí)，進(jìn)入空間的分子數(shù)目多于返回液體中分子的數(shù)目，隨著蒸發(fā)的繼續(xù)進(jìn)行，空間蒸汽分子的密度不

2、斷增大，因而返回液體中的分子數(shù)目也增多。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入空間的分子數(shù)目與返回液體中的分子數(shù)目相等時(shí)，則蒸發(fā)與凝結(jié)處于動(dòng)平衡狀態(tài)，這時(shí)雖然蒸發(fā)和凝結(jié)仍在進(jìn)行，但空間中蒸汽分子的密度不再增大，此時(shí)的狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)。在飽和狀態(tài)下的液體稱為飽和液體，其蒸汽稱為干飽和蒸汽（也稱飽和蒸汽）。如果用戶是為了達(dá)到更精確的計(jì)量監(jiān)控，建議都視為過熱蒸汽，對(duì)溫度和壓力補(bǔ)償，但考慮成本問題，客戶也可以只對(duì)溫度進(jìn)行補(bǔ)償。理想的飽和蒸汽狀態(tài)，指的是溫度、壓力及蒸

3、汽密度三者存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，知道其中一個(gè)，其他二個(gè)值就是定數(shù)。存在這種關(guān)系的蒸汽就是飽和蒸汽，否這都可以視為過熱蒸汽進(jìn)行計(jì)量。實(shí)際中過熱蒸汽的溫度可以較高，壓力一般都相對(duì)較低（較飽和蒸汽），0.7MPa，200℃蒸汽就是這樣，屬過熱蒸汽！水在一定的壓力下加熱，水的溫度隨著不斷加熱而上升，當(dāng)水溫升高到某一溫度時(shí)，水就開始沸騰，這時(shí)候水的溫度稱為沸騰溫度。如在繼續(xù)加熱，水溫保持不變，水即開始?xì)饣鸩阶優(yōu)檎羝?。水在一定的壓力下的沸騰溫度

4、也稱為飽和溫度。這個(gè)溫度與其所受壓力大小有關(guān)，壓力愈大，則沸騰溫度也就越高；反之，壓力小，則沸騰溫度也低。例如壓力為0.10MPa(1atm)時(shí)，其飽和溫度為99.09C；壓力為4.05MPa（40atm)時(shí)，其飽和溫度為249.18C；壓力為10.13MPa（100atm)時(shí)，其飽和溫度為309.53C.以上可知，水在一定壓力下，加熱至沸騰，水就開始?xì)饣?，也就逐漸變?yōu)檎羝@時(shí)蒸汽的溫度也就等于飽和溫度。這種狀態(tài)的蒸汽就稱為飽和蒸汽。

5、如果把飽和蒸汽繼續(xù)進(jìn)行加熱，其溫度將會(huì)升高，并超過該壓力下的飽和溫度。這種超過飽和溫度的蒸汽就稱為過熱蒸汽。簡(jiǎn)單點(diǎn)說，飽和蒸汽溫度和壓力成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，知道溫度就知道壓力，倆者知道其一就可以了。過熱蒸汽沒這種關(guān)系過熱蒸汽溫度()絕對(duì)壓強(qiáng)(千克厘米)參數(shù)40045050055060030vhs0.10135770.31.65630.10998799.01.69460.11843825.41.76370.12675852.41.76370.

6、13499879.31.7955當(dāng)液體在有限的密閉空間中蒸發(fā)時(shí)，液體分子通過液面進(jìn)入上面空間，成為蒸汽分子。由于蒸汽分子處于紊亂的熱運(yùn)動(dòng)之中，它們相互碰撞，并和容器壁以及液面發(fā)生碰撞，在和液面碰撞時(shí)，有的分子則被液體分子所吸引，而重新返回液體中成為液體分子。開始蒸發(fā)時(shí)，進(jìn)入空間的分子數(shù)目多于返回液體中分子的數(shù)目，隨著蒸發(fā)的繼續(xù)進(jìn)行，空間蒸汽分子的密度不斷增大，因而返回液體中的分子數(shù)目也增多。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入空間的分子數(shù)目與返回液體中的分

7、子數(shù)目相等時(shí)，則蒸發(fā)與凝結(jié)處于動(dòng)平衡狀態(tài)，這時(shí)雖然蒸發(fā)和凝結(jié)仍在進(jìn)行，但空間中蒸汽分子的密度不再增大，此時(shí)的狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)。在飽和狀態(tài)下的液體稱為飽和液體，其蒸汽稱為干飽和蒸汽（也稱飽和蒸汽）。當(dāng)濕飽和蒸汽中的水全部汽化即成為干飽和蒸汽，此時(shí)蒸汽溫度仍為沸點(diǎn)溫度。如果對(duì)于飽和蒸汽繼續(xù)加熱，使蒸汽溫度升高并超過沸點(diǎn)溫度，此時(shí)得到的蒸汽稱為過熱蒸汽。過熱蒸汽指已超過系統(tǒng)溫度下的飽和蒸汽壓，應(yīng)當(dāng)凝結(jié)而未凝結(jié)的蒸汽。其原因是，蒸汽開始凝結(jié)之初

8、形成的微小液滴（新相）曲率極小，而彎曲液面上的蒸汽壓與其曲率半徑成反比（由Kelvin公式定量描述），即與微小液滴達(dá)平衡的蒸汽壓（即飽和蒸汽壓）比通常液體要大，蒸汽的壓力對(duì)通常液體已達(dá)飽和狀態(tài)時(shí)，對(duì)微小液滴卻未達(dá)飽和狀態(tài)，因而微小液滴不能生成，系統(tǒng)以過飽和蒸汽的形式存在，處于介穩(wěn)狀態(tài)。從化學(xué)勢(shì)或自由能的角度看，過飽和蒸汽的化學(xué)勢(shì)（或自由能）大于通常情況下該液體的化學(xué)勢(shì)（或自由能），應(yīng)該有自發(fā)凝結(jié)的趨勢(shì)，但由于其化學(xué)勢(shì)（或自由能）小于微小

9、液滴，故不能凝結(jié)。如果在過飽和蒸汽中加入水霧或固體顆粒，使新相開始生成時(shí)即有較大的曲率半徑，則過飽和蒸汽將迅速凝結(jié)，介穩(wěn)狀態(tài)立刻破壞。這就是人工降雨的原理。水在一定的壓力下加熱，水的溫度隨著不斷加熱而上升，當(dāng)水溫升高到某一溫度時(shí)，水就開始沸騰，這時(shí)候水的溫度稱為沸騰溫度。如在繼續(xù)加熱，水溫保持不變，水即開始?xì)饣鸩阶優(yōu)檎羝Ｋ谝欢ǖ膲毫ο碌姆序v溫度也稱為飽和溫度。這個(gè)溫度與其所受壓力大小有關(guān)，壓力愈大，則沸騰溫度也就越高；反之，壓

10、力小，則沸騰溫度也低例如壓力為0.10MPa(1atm)時(shí)，其飽和溫度為99.09C；壓力為4.05MPa（40atm)時(shí)，其飽和溫度為249.18C；壓力為10.13MPa（100atm)時(shí)，其飽和溫度為309.53C.以上可知，水在一定壓力下，加熱至沸騰，水就開始?xì)饣?，也就逐漸變?yōu)檎羝?，這時(shí)蒸汽的溫度也就等于飽和溫度。這種狀態(tài)的蒸汽就稱為飽和蒸汽。如果把飽和蒸汽繼續(xù)進(jìn)行加熱，其溫度將會(huì)升高，并超過該壓力下的飽和溫度。這種超過飽和溫度