熱力學：水蒸汽

水蒸氣，簡稱水汽，是水（H2O）的氣體形式。當水達到沸點時，水就變成水蒸氣。在海平面一標準大氣壓下，水的沸點為99.974°C或212°F或373.15°K。當水在沸點以下時，水也可以緩慢地蒸發成水蒸氣。而在極低壓環境下（小於0.006大氣壓），冰會直接升華變水蒸氣。水蒸氣可能會造成溫室效應，是一種溫室氣體。

水蒸汽：
由水或冰轉變成的氣態物質﹐是一種實際氣體。它是機械﹑化工﹑冶金等工業部門中最常用的工質之一。
飽和狀態 將水置於抽盡空氣的密封容器中﹐就會有分子從水面逸出﹐同時又有分子從蒸汽空間返回水中。在同一時間內﹐如逸出與返回水中的分子數量相同﹐達到動平衡﹐水和水蒸汽便處於飽和狀態﹐並分別稱為飽和水和飽和水蒸汽﹐相應的壓力和溫度分別稱為飽和壓力和飽和溫度。飽和溫度越高﹐飽和壓力也越高。
水和水蒸汽圖表 水蒸汽不能用理想氣體狀態方程描述。為計算方便﹐常將其熱力性質製成圖和表。圖﹑表中規定三相點的飽和水的內能和熵值為零﹐焓值也接近零。水和水蒸汽圖有﹕壓溫圖 水的壓-溫圖 (-圖)﹑壓容圖 水的壓-容圖 (-圖) ﹑溫熵圖 水的溫-熵圖(-圖) 和焓熵圖 水的焓－熵圖 (-圖) 。水和水蒸汽表有兩種﹕飽和水蒸汽表﹐未飽和水和過熱蒸汽表。
壓-溫圖 水的壓-溫圖(-圖) ﹕用以表示水的三相狀態之間的關係。圖1 水的壓-溫圖(-圖) 中蒸發線表示水-汽兩相共存的平衡飽和狀態的集合﹐溶化線和昇華線分別表示冰-水和冰-汽的平衡飽和狀態的集合。三條飽和曲線把水的存在形式劃分為冰﹑水﹑汽三個區域。蒸發線的頂點C 稱為臨界點。超過臨界壓力時﹐液相與氣相的互相轉變過程便是連續的﹐沒有兩相共存的情況。水的臨界壓力=22.1287兆帕﹐臨界溫度T =647.3K。在三相點T 上﹐冰﹑水和水蒸汽三相處於動平衡狀態。水的三相點壓力=610.76帕﹐溫度T =273.16K。
壓-容圖 水的壓-容圖(-圖) ﹕水蒸汽的狀態及其變化過程可用水的壓容圖表示。圖2 水的壓-容圖(-圖) 中﹐0線表示在一定壓力下水蒸汽的形成過程線﹐AT 為冰水共存的飽和水線﹐AT 左側為固相的冰區﹔TC 為水汽共存的飽和水線﹐AT 和TC 線之間為液相的水區﹔CV 為乾飽和蒸汽線﹐TC 和CV 線之間為水和蒸汽兩相共存的濕蒸汽區﹐用乾度表示每千克濕蒸汽中所含乾飽和蒸汽量﹔CV 線右側表示過熱蒸汽區。