已知水蒸气熵为6.98压力5兆帕，求一下焓和干度

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-06-04 14:20 标签： 水蒸气的标准摩尔熵

常压下饱和水蒸汽的焓的基准选哪一个？单选

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非常实用的软件，自己编的话估计要累死，优易水和蒸汽性质计算软件WaterPro7.0最新版极其实用的一个工具，可以快速查出处于各种状态下的蒸汽参数，相比于查表法，免去了插值的额外计算。

水和水蒸汽作为一种常规工质，在动力系统中得到广泛的应用。在1997年德国Erlangen召开的水和水蒸汽性质国际联合会（IAPWS）通过并发表了由德、俄、英、加等7国12位科学家组成的联合研究小组提出的一个全新的水和水蒸汽计算模型，即IAPWS-IF97公式。

优易水蒸汽性质计算软件WaterPro详细介绍：

PC、智能手机、移动终端、PDA的工业和科学用水蒸汽热力性质计算软件，为无处不在的水蒸汽计算奠定了基础，为全球6000万能源和相关行业工作者提供了最便捷的计算手段。程序能根据压力、温度、焓、熵、比容五个参数(有时加上干度参数)中的任意两个参数，求出相关的15个水蒸汽参数，如定压比热、定容比热、内能、声速、定熵指数、动力粘度、运动粘度、导热系数、普朗特数、介电常数、当给定波长为0.226500

两种水和水蒸气热力性质计算模型的比较

IAPWS-IF97模型包含了用于不同分区的一系列公式，涵盖有效范围为：

而IFC-67计算模型的适用范围为：

即IAPWS-IF97计算模型在IFC-67基础上进行了扩展，温度由原来的0.01℃到800℃扩展到现在的0℃到2000℃,只是在1000℃到2000℃的温度范围内,适用压力由原来的100MPa变为10MPa。不过总体而言，IAPWS-IF97计算模型的适用范围更宽了。

2.2 适用范围内的分区

在计算模型划分的范围内涵盖了水的“一点两线三区五态”，各种状态下的计算公式不相同，因而为了方便使用，各计算模型都进行了分区。

IFC-67计算模型将整个区域分为六个子区域，每个分区均采用不同的计算公式。在T-S图上表示的分区情况如图1所示，用L-函数表达子区域2与子区域3之间的边界线方程；用K-函数表达子区域1，2与子区域6之间，以及自区域3，4与子区域5之间的边界线方程。

如图2所示，IAPWS-IF97计算模型将其有效范围分成了5个分区（事实上合并了IFC-67模型中的3区和4区以及5区和6区，并新增了一个高温区）。除了2区和3区的边界外，其它分区的边界均可由图2直接得到，而2区和3区的边界线则由公式给出。IAPWS-IF97计算模型又将2区分为三个子区域，如图3所示。

与IFC-67计算模型相比，IAPWS-IF97计算模型在区域边界的连续性上有一个品质上的飞跃，IAPWS-IF97使其计算结果能够明显的保持在许可的布拉格数的不确定性范围内，其值如表1：

表1 布拉格数的不确定性范围









区域边界上，满足2区和3区边界的连续性的要求是非常的困难的。尤其是对定压热容而言。对于IAPWS-IF97，在这个边界的最大不连续性为0.35%，而相应的IFC-67则超过了6%；对于比焓来说，在2区和3区边界上，IAPWS-IF97公式的计算偏差为0.0008%，而用IFC-67公式计算的比焓的平均偏差大于1%，最大偏差高达6.5%，在这些方面IAPWS-IF97补了

对IAPWS-IF97和IFC-67计算模型进行测试，并根据国际水与水蒸气性质协会提供的数据以及利用最新编制的通用计算软件的核算结果，以国际公认的骨架表数据为准，可以得出结论：IAPWS-IF97的精度要比IFC-67高出一个数量级（详细比较见表2）。精度的提高无疑将改善设备设计性能，优化整个热力系统。IAPWS-IF97除了描述稳定的均匀介质区域和饱和态的热力性质，和分别给出了饱和水和蒸汽线附近的过热液体区域的合理数值。

















IAPWS-IF97计算模型相对于IFC-67计算模型一个很大的提高，就是在计算速度方面，数据计算对比结果表明，在最为重要1，2，4区，IAPWS-IF97计算模型的计算速度平均要比IFC-67计算模型快5.1倍。这个数值的得出是通过有关用户使用这几个区域内公式的频率的统计而计算出的。这意味着，在这些重要区域IAPWS-IF97要比IFC-67快不止5倍。因为3区包括临界点区域，在临界点区域压缩系数和比容变化很大，计算速度的提高不是很明显。尽管如此，在3区IAPWS-IF97计算模型的计算速度比IFC-67计算模型快3.6倍。IFC-67计算模型不包括5区，但是沿5区的低温边界区，它接近于IFC-67计算模型的最高温度区，IAPWS-IF97计算模型计算速度比IFC-67快8.6倍。

通过上述比较我们可以发现，IAPWS-IF97模型的适用范围扩大、分区更趋于简化，计算结果更具有一致性，同时计算精度速度都得到了提高。IAPWS-IF9公式大大简化了水蒸气热力性质的计算，这样就可以大幅减少设计人员的工作量，提高工作效率与计算精度。同时IAPWS-IF97数学计算模型也为开发热力性质计算软件、水蒸气管网水力计算软件以及热力系统实时监控软件提供了很好的基础，它能很好的提高这些软件的精度、速度及实用性。还可以极大的提高蒸汽管网的计算精度与速度，可优化蒸汽管网设计与运行。因此，在国内大力发展热电联产的形式下，广泛的研究应用IAPWS-IF97模型，对提高热电联产蒸汽管网的建设与运行水平，有重要的理论意义和应用价值。

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能源与动力工程专业《热工基础》考试大纲

《热工基础》课程主要包括“工程热力学”和“传热学”两部分内容。其中，“工程热力学”主要研究热能与机械能之间的转换规律及其工程应用，“传热学”则主要研究热量的传递规律及其工程应用。对于“工程热力学”，考生要掌握相关的基本概念，如状态参数、过程参数及循环经济性指标等；掌握基本理论基础，如热力学第一定律、第二定律及其应用等；掌握基本性质，如理想气体与实际气体(水蒸汽)的热力性质；掌握基本循环，如卡诺循环、朗肯循环及其应用等。对于“传热学”，考生要掌握热量传递的三种基本方式，如导热、对流换热及辐射换热的基本概念、热量传递规律等；掌握传热过程的基本特点及其强化或削弱措施等；掌握换热器的基本原理及常见换热器的基本应用等。
 (一)基本概念1.熟悉热力系统的分类及其特点，如闭口系、开口系等；2.掌握状态参数的定义及其共同特征；
 3.掌握基本的状态参数，如温度的含义与温标；压力的含义、分类与单位；比体积的含义等；4.熟悉准平衡过程与可逆过程的特点及其关系；5.掌握过程参数，如功量与热量的概念及其与状态参数的区别；
 6.掌握热力循环经济性指标的含义与表达式，如循环热效率等。(二)热力学基本定律1.掌握热力学第一定律及第二定律的实质与表述；
 2.掌握焓与熵的定义式及其物理意义；3.掌握热力学第一定律的表达式及其应用；4.掌握卡诺循环的构成、循环热效率的表达式及其意义；
 5.熟悉孤立系熵增原理的内容、意义及其应用等。(三)理想气体的性质和热力过程1.掌握理想气体的定义、基本状态方程式的型式及其应用；
 2.掌握比热容的含义、定压比热与定容比热的表达式与关系、定比热容的计算；3.熟悉理想气体导出状态参数，如热力学能与焓的计算；4.熟悉理想气体混合物的相关热力学性质，如分压力定律等；
 5.掌握四种典型热力过程，如定容、定压、定温及定熵过程的过程方程式、热力过程曲线、状态参数及其过程参数的求解等。(四)水蒸气和湿空气1.掌握水蒸气产生过程的阶段及其过程特点，如一点、两线、三区、五态等，并能在参数坐标图上示出；
 2.掌握水及水蒸气的基本概念，如饱和状态、三相点及临界点参数、湿蒸汽的干度等；3.掌握湿空气的基本概念，如饱和湿空气、露点、相对湿度、含湿量等；4.熟悉水及水蒸气的热力性质表与焓-熵图的应用等。
 (五)气体和蒸汽的流动1.掌握气体与蒸汽流动的相关概念，如马赫数、超音速流动、喷管、临界压力比等；2.掌握稳定流动过程中热力学参数(如压力、比体积等)与流动参数(如速度、截面积等)间的关系；
 3.掌握喷管的选型及其分析；4.熟悉绝热节流的含义及节流前后工质参数的变化关系等。(六)动力装置循环
 1.掌握蒸汽动力装置的基本循环—朗肯循环的构成及其经济性指标，如循环热效率、热耗率、汽耗率、标准煤耗率的计算等，并能在参数坐标图上示出朗肯循环；2.掌握热机参数变化对朗肯循环经济性及安全性的影响；
 3.掌握再热循环、回热循环的构成及其主要目的；4.熟悉热电联产循环的类型及其特点等。(七)导热
 1.掌握导热的基本定律—傅里叶定律的表达式、意义及其应用；2.掌握导热系数的影响因素及相关概念，如保温材料等；3.熟悉导热微分方程式、三类边界条件及其应用；
 4.掌握毕渥数Bi、傅里叶数Fo、时间常数、热扩散率的表达式及其物理意义；5.掌握一维稳态导热温度场及热流场的计算，如平壁与圆筒壁；6.掌握非稳态导热基本特点及其分析计算，如集总参数法等。
 (八)对流换热1.掌握对流换热的本质及其影响因素；2.熟悉准则数，如努塞尔数Nu、雷诺数Re、普朗特数Pr、格拉晓夫数Gr等的表达式及其物理意义；
 3.掌握强化凝结换热及沸腾换热的基本原则；4.掌握影响膜状凝结换热的主要因素，如不凝结气体的影响等；5.掌握大容器饱和沸腾过程曲线，并能标示关键位置点等。
 (九)热辐射和辐射换热1.掌握热辐射、辐射换热的本质及其与导热或对流换热的区别；2.熟悉热辐射及辐射传热的相关概念，如辐射波谱、黑体、漫-灰体、辐射力、发射率、辐射角系数、有效辐射、遮热板等；
 3.掌握热辐射的基本定律，如斯-玻定律、基尔霍夫定律的内容及其应用；4.掌握辐射角系数的性质及其典型计算；5.掌握气体辐射的基本特点；
 6.掌握两个漫-灰表面间的辐射换热计算等。(十)传热过程与换热器1.掌握典型的传热过程分析，考查是哪些基本热量传递方式的组合；
 2.熟悉临界绝缘直径的意义及其应用；3.掌握壁面加装肋片的目的和原则；4.掌握换热器的主要类型及其工作原理；
 5.掌握换热器的相关概念，如对数平均温压、效能、传热单元数等；6.掌握强化与削弱传热的基本原则与途径；7.掌握间壁式换热器热计算的对数平均温压法等。

1.答题方式为闭卷笔试

2.答卷时间为120分钟，满分200分

1.单项选择题 30分

《热工基础》张学学 高等教育出版社 ISBN：9

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