水和水蒸氣的性質(zhì)

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1、單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容，簡(jiǎn)稱比熱。比熱是通過比較單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫升1℃時(shí)吸收的熱量，來(lái)表示各種物質(zhì)的不同性質(zhì)。水的比熱最大。這就意味著，在同樣受熱或冷卻的情況下，水的溫度變化要小些。水的這個(gè)特征對(duì)氣候的影響很大。在受太陽(yáng)照射條件相同時(shí)，白天沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)溫升慢，夜晚沿海地區(qū)溫度降低也少。所以一天之中，沿海地區(qū)溫度變化小，內(nèi)陸地區(qū)溫度變化大。在一年之中，夏季內(nèi)陸比沿海炎熱，冬季內(nèi)陸比沿海寒冷。水比熱大的特點(diǎn)，在生產(chǎn)、生活中也經(jīng)常利用。如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等機(jī)器，在工作時(shí)要發(fā)熱，通常要用循環(huán)流動(dòng)的水來(lái)冷卻。冬季

2、也常用熱水取暖水的比熱容是4.2*103焦/千克·攝氏度,蒸氣的比熱容是2.1*103焦/千克·攝氏度汽化熱是一個(gè)物質(zhì)的物理性質(zhì)。其定義為：在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101.325kPa)下，使一摩爾物質(zhì)在其沸點(diǎn)蒸發(fā)所需要的熱量。常用單位為千焦/摩爾（或稱千焦耳/摩爾)，千焦/千克亦有使用。其他仍在使用的單位包括Btu/lb（英制單位，Btu為BritishThermalUnit，lb為磅）。水的汽化熱為40.8千焦/摩爾，相當(dāng)于2260千焦/千克。一般地：使水在其沸點(diǎn)蒸發(fā)所需要的熱量五倍于把等量水從一攝氏度加熱到一百攝氏度所需要的熱量1千瓦時(shí)=3.6×106焦＝

3、3600kj卡等于4.18焦耳,1千卡等于4.18千焦?水和水蒸氣的性質(zhì)工業(yè)鍋爐的介質(zhì)是水和蒸汽，要了解鍋爐的工作原理，須先認(rèn)識(shí)水和水蒸氣的基本性質(zhì)。一、水的性質(zhì)純水是無(wú)色、無(wú)味、透明的液體，由氫和氧兩種元素化合而成，其化學(xué)分子式為H20。1．水的“三態(tài)”水的形態(tài)隨溫度變化而變化，會(huì)呈現(xiàn)出液態(tài)(水)、氣態(tài)(水蒸氣)和固態(tài)(冰)，它們之間能夠相互轉(zhuǎn)化(圖1—17)。鍋爐中的水蒸氣是由鍋水吸收燃料燃燒放出的熱量形成的。2．水的體積與溫度的關(guān)系在大氣壓力下，溫度為4℃時(shí)，水的體積最小，密度最大[1克／厘米2(g/cm2)]。超過或低于4qC時(shí)，其體積均要膨脹

4、變大，而密度減小[<1克／厘米2(g／cm2)]。由此可見，水和其他物質(zhì)不同，大多數(shù)物質(zhì)的體積與溫度成正比，而水是一種反常的液體，所以在冬季停用的鍋爐和管道內(nèi)不要存水，以免水結(jié)冰后體積膨脹，導(dǎo)致鍋爐設(shè)備發(fā)生損壞。3．水平面水在連通器里，當(dāng)水面上的壓力(壓強(qiáng))相等時(shí)，水面始終保持相平(圖1—18)。鍋爐的水位表就是根據(jù)這個(gè)原理制成的，因?yàn)樗槐砼c鍋筒是一個(gè)連通器，所以水位表顯示的水位就是鍋筒的實(shí)際水位。4．水對(duì)容器的壓力水在容器內(nèi)對(duì)任何方向都有壓力，且在相同高度時(shí)各方向的壓力均相等。高度不同時(shí)，壓力也不同。所以，在同一臺(tái)鍋爐上，如幾只壓力表安裝的位置不同

5、，其指示的壓力值也不一樣，高度降低1米(m)，壓力就增加9.8兆帕(kPa)[0.1千克／厘米2(kg/cm2)]。5．水的比熱水的比熱高于其他任何液體的比熱。水的比熱為4.1868千焦／千克·℃(1千卡／千克·℃)，柴油的比熱為2.093千焦／千克·℃(0.50千卡／千克·℃)，即一定量的水，在溫度升高時(shí)所吸收的熱量或溫度降低時(shí)所放出的熱量，比其他液體在相同的情況下所吸收或放出的熱量要多。因此，常常利用水作為吸熱和冷卻的介質(zhì)。6．水的壓縮系數(shù)水的壓縮系數(shù)極小，因此，水在密閉容器內(nèi)受到外加壓力時(shí)，其體積幾乎沒有縮小，但是能夠向各個(gè)方向均勻地傳遞壓力。人

6、們就是利用這個(gè)原理，對(duì)鍋爐進(jìn)行水壓試驗(yàn)，以檢驗(yàn)鍋爐受壓元、部件的強(qiáng)度和嚴(yán)密性。二、飽和水和水蒸氣的性質(zhì)1．飽和水、飽和蒸汽和過熱蒸汽在一定的壓力下，對(duì)水不斷加熱，水溫將逐漸上升，最后水開始沸騰，溫度不再上升，叫做水在一定壓力下的飽和溫度，這種具有飽和溫度的水稱為飽和水。飽和溫度與壓力有關(guān)：隨著壓力升高，飽和溫度也相應(yīng)升高。從本章附表1查得：在絕對(duì)壓力為0.2兆帕(2.04千克力／厘米2)時(shí)，水的飽和溫度為120.23℃；在絕對(duì)壓力為1.4兆帕(14.29千克力／厘米2)時(shí)，水的飽和溫度為195.04℃。在一定壓力下，對(duì)飽和水繼續(xù)加熱，飽和溫度保持不變，

7、但水陸續(xù)地轉(zhuǎn)化為蒸汽，這種具有飽和溫度的水蒸氣稱為飽和蒸汽。通常飽和蒸汽中含有一定的水分，稱為濕飽和蒸汽。如果濕飽和蒸汽再繼續(xù)加熱，其溫度仍然不變，而是濕飽和蒸汽中的水分全部變?yōu)檎羝?，這種蒸汽稱為干飽和蒸汽。將干飽和蒸汽繼續(xù)加熱，此時(shí)壓力不變而蒸汽溫度升高，并超過了飽和蒸汽的溫度，這種蒸汽稱為過熱蒸汽。飽和水、飽和蒸汽和過熱蒸汽的性質(zhì)見本章附表1和附表2。2．飽和水含熱量、汽化熱和干飽和蒸汽含熱量(1)飽和水含熱量把1千克水在壓力不變的情況下，從O℃加熱到飽和溫度所需要的熱量，稱為飽和水含熱量(也稱液體熱或顯熱)，它與壓力有關(guān)，壓力越高，飽和水的含熱量

8、越大，但它不能改變水的形態(tài)。其單位是千焦／千克(千卡／千克)，用符號(hào)“kJ／kg(kcal／k