水和水蒸气物性计算器

点击压力-温度图上的任意位置,或输入温度和压力,即可得到该状态点下水或水蒸气的热力学性质和输运性质。

水的压力-温度图

点击或轻触图表选择状态点。键盘:方向键移动该点(按住 Shift 步长更大)。

所选状态点的物性

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物性数值单位

如何使用该图

该图是水的相图:横轴为温度,纵轴为对数坐标的压力。黑色曲线是饱和曲线,在这条线上液态水与蒸汽共存(沸腾与凝结)。曲线上方为液态,下方为蒸汽。曲线终止于临界点(373.95 °C,220.64 bar);超过这一温度和压力后,流体处于超临界状态,液体与气体不再有区别。

  1. 点击或轻触图上的一点,或在图上方的输入框中填写温度和压力。
  2. 在结果面板中查看相态和全部物性。
  3. 可随时切换单位(°C、K、°F;bar、MPa、kPa、psi、atm;结果可用国际单位制或美制单位)。
  4. 使用“复制该点的链接”分享或保存某个状态点。

可计算的物性

对每个状态点,计算器给出密度、比体积、比焓、比内能、比熵、定压比热容和定容比热容、声速、动力粘度和运动粘度、导热系数、普朗特数以及压缩因子。同时给出所选压力下的沸点和所选温度下的饱和压力,便于判断该状态距离沸腾有多远。

焓、内能和熵都是相对值:按照 IAPWS 的约定,饱和液态水在三相点(0.01 °C)处的内能和熵取为零。

参考数值

以下是本页计算出的几个状态点,可用来与您手头的蒸汽表快速核对:

温度压力相态密度焓熵
25 °C1 bar液态997.05 kg/m³104.93 kJ/kg0.36723 kJ/(kg·K)
80 °C1 bar液态971.8 kg/m³334.99 kJ/kg1.0754 kJ/(kg·K)
150 °C10 bar液态917.3 kg/m³632.57 kJ/kg1.8414 kJ/(kg·K)
200 °C10 bar蒸汽(气态)4.8543 kg/m³2828.3 kJ/kg6.6955 kJ/(kg·K)
400 °C100 bar蒸汽(气态)37.822 kg/m³3097.4 kJ/kg6.2139 kJ/(kg·K)
550 °C250 bar超临界流体78.522 kg/m³3339.3 kJ/kg6.1816 kJ/(kg·K)

需要沸腾数据?请查看按温度和按压力排列的饱和蒸汽表。

常见问题

在给定压力下,水在多少度沸腾?

输入压力,查看“该压力下的沸点”。在 1 atm(1.01325 bar)下,水在 99.97 °C 沸腾;在 10 bar 下,水在 179.9 °C 沸腾。饱和蒸汽表列出了整条曲线。

饱和蒸汽和过热蒸汽有什么区别?

饱和蒸汽的温度恰好等于其压力对应的沸点,即位于饱和曲线上。过热蒸汽的温度高于该沸点,即本图中曲线下方的任意一点。

什么是超临界水?

温度高于 373.95 °C 且压力高于 220.64 bar 时,水是超临界流体:其密度随压力和温度连续变化,不发生沸腾。临界密度为 322 kg/m³。

使用的是哪种公式?精度如何?

本页采用 IAPWS 1997 年工业用公式(IAPWS-IF97),这是蒸汽表和电站计算所用的国际标准,并配合 IAPWS 2008 年粘度公式和 2011 年导热系数公式。本实现能够重现 IAPWS 文件中公布的校核值。对于要求最低不确定度的科学研究,IAPWS 建议使用 IAPWS-95 公式。详见方法与来源页面。

适用范围是多少?

压力不超过 1000 bar 时为 0 °C 至 800 °C;压力不超过 500 bar 时为 800 °C 至 2000 °C。图中显示 0–800 °C,更高的温度可在输入框中填写。不包括冰(0 °C 以下)。

为什么 100 °C、1 atm 显示为蒸汽?

在 1 atm 下水的沸点为 99.97 °C,略低于 100 °C,因此恰好处于 100 °C、1.01325 bar 的状态是(极轻微的)过热蒸汽。在饱和曲线上,液体与蒸汽共存,仅凭压力和温度无法确定状态,这类数值请查饱和蒸汽表。