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。
- 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。
- 在结果面板中查看相态和全部物性。
- 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)。
- 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 °C | 1 bar | 液态 | 997.05 kg/m³ | 104.93 kJ/kg | 0.36723 kJ/(kg·K) |
| 80 °C | 1 bar | 液态 | 971.8 kg/m³ | 334.99 kJ/kg | 1.0754 kJ/(kg·K) |
| 150 °C | 10 bar | 液态 | 917.3 kg/m³ | 632.57 kJ/kg | 1.8414 kJ/(kg·K) |
| 200 °C | 10 bar | 蒸汽(气态) | 4.8543 kg/m³ | 2828.3 kJ/kg | 6.6955 kJ/(kg·K) |
| 400 °C | 100 bar | 蒸汽(气态) | 37.822 kg/m³ | 3097.4 kJ/kg | 6.2139 kJ/(kg·K) |
| 550 °C | 250 bar | 超临界流体 | 78.522 kg/m³ | 3339.3 kJ/kg | 6.1816 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。