1、11 pT 相图 工质在通常的参数范围内可能呈现为气、液、固三种不同的相。图 61 在 PT 图上表示出工质处于不同相的区域;在压力较低、温度较高的区域呈现为气相,称气相区;在压力较高、温度较低的区域呈固相,称固相区;在某中间压力和温度区域呈现为液相,称液相区。工质处于这些相区内只能呈现为单一的相,故又称它们为单相区。三个单相区由三条相界线 0-A、0 B、0 c 分开。在相界线上工质可以呈现为不同的相。例如,在气液界线 0 c 上,工质可以呈现为气相,也可以呈现为液相,还可以是气 、液两种相平衡共存的状态。物质处于不同的相可以平衡共存的状态称其处于饱和状态。相界线上的状态都是饱和状态,又称它
2、们为饱和曲线。在相界线上工质进行平衡的相转变。在气液界线 0-c 上,饱和液体吸热转变成饱和气,这个过程叫做汽化;相反,饱和气放热转变为饱和液,这个过程叫做凝结。因此,气液界线又称为汽化线。在固液相界线 0-B 上进行固液相转变过程,该过程叫做熔解或凝固,固液相界线称为熔解线。固一气相界线 0A 上进行固一气相转变过程,这个过程称为升华或凝华,固气相界线称为升华线。PT 图上的饱和曲线表明:工质处于饱和状态时其压力和温度是相互对应的。即工质在一定压力下达到饱和时对应一定的温度,这个温度称为该压力下的饱和温度,用 Ts 表示;或者说,工质在一定温度下达到饱和时,对应一定的压力,这个压力叫做该温度
3、下的饱和压力,用 ps表示。 PT 图上的饱和曲线表达了饱和压力与温度的对应关系。ps=ps(T) 或 Ts= Ts(P)在三条饱和曲线的交点图中 0 点上,工质呈现气、液、固三相平衡共存的状态。这一点称为三相点。每一种物质有唯一的一个气、液、固三相平衡的三相点,它对应着确定的温度Ttp和压力 Ptp称为三相点温度和三相点压力。表 61 给出了一些物质的三相点温度和压力值。由于三相点温度值确定,并且三相点又易于推确地实现,因而温度测量的参考点常选在某些物质的三相点上。随着温度和压力的升高,汽化线存在一个上端点,即临界点 c (见图 61),在临界点上饱和液及饱和气不仅具有相同的温度和压力,还具有相同的比容、比热力学能、比焓、比熵,即处于临界状态。临界点是物质的一个重要的特性点。常用工质的临界点参数列于附录表 8。当压力高于临界压力(pp c)时,液气两相的转变不经历两相平衡共存的饱和状态,在定压下液气两相的转变是在连续渐变中完成的,变化中物质总是呈现为均匀的单相。因而在临界压力以上液、气两个相区不存在明显的、确定的界线,习惯上人们常把临界定温线当作临界压力以上液、气两个相区的分界,如图中虚线所示。