化工是高耗能产业，能量成本占据化工生产成本的比例较高，对能量的充分利用是每一个化工企业最为重视的工作之一。计算和设计能量利用是化工企业在项目建设或技术改造前首先要做的事情。蒸汽作为化工生产最主要的能量来源之一，蒸汽冷凝后的热水是化工企业余热循环利用关注的重点。因此，蒸汽及热水的能量值的计算和应用尤为重要。对于饱和蒸汽，我们可以采用查表的方式来查询蒸汽以及热水的焓值，但是对于过热蒸汽，往往无法通过查表的方式来获取焓值。同时不同温度和压力下蒸汽的密度也不相同，对蒸汽管道管径的设计要求也各不相同。饱和蒸汽密度可以查表获取，而过热蒸汽密度往往无法查询获得。为了计算蒸汽的各项参数，国际水和水蒸气性质协会（The International Association for the Properties of Water and Steam，简称 IAPWS）发布了工业用水和水蒸汽热力性质计算公式 IAPWS-IF97。
IAPWS-IF97在热能动力工程中得到广泛使用，目前已经用多种编程语言实现了该方程，可以在各类网站上查询到依据此方法的计算工具、网页或小程序。
国际水和水蒸气性质协会的IAPWS R7-97(2012)修订版的官方网站为：https://www.iapws.org/relguide/IF97-Rev.html
如想查看PDF版本的官方文档，关注公众号，回复“ IF97 ”，即获得《Revised Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam 》 免费下载 地址。
IAPWS-IF97将水或水蒸气分为5个分区，计算过程首先要根据输入参数的不同确定所在的分区，然后根据相应的公式计算水或水蒸气的其它参数。分区示意图如下：
其中1区为常规水区；2区为过热蒸汽区；3区为临界区；4区为饱和线，为饱和蒸汽区；5区为低压高温区。IAPWS-IF97采用水的三相点（气液固同时存在的状态）为参照点，在此参照点上内能为0，其它参数分别为：温度：T=273.15K，即0℃压力：P=611.657Pa，-0.1MPa比焓：h=0.611783kJ/kgIAPWS-IF97对水的临界点规定为：温度：Tc=649.096K；压力：Pc=22.064MPa；密度：ρc=322kg/m³
1、计算1区
计算1区的基本方程为γ=g/(RT)，即为：
其中：π=P/P*，τ=T*/T，T*=1386K，P*=16.53MPa，其它参数查表可得。
2、计算2区
计算2区基本公式一致，只不过被分为理想气体部分γ⁰和剩余部分γʳ，即：
其中，理想气体吉布斯自由能γ⁰：
剩余气体理想气体吉布斯自由能γʳ：
两者的P*和T*一致，均为：P*=1MPa，T*=540K3、计算3区
3区计算的基本公式是亥姆霍兹自由能公式，形式为：Φ=f/（RT)，表现为：
δ=ρ/ρc，τ=Tc/T，其它参数查表。
4、计算4区
4区为边界区域，为1和3区的边界。方程为：
其中：P*=1MPa，T*=1K5、计算5区
5区是吉布斯自由能的基本公式，γ=g/(RT)，也分为两部分，理想气体部分γ⁰和剩余部分γʳ：
理想气体部分：
剩余部分
两者的参数相同：P*=1MPa，T*=1000K以上仅列出了最基本的计算方程，实际计算过程更为复杂，未列出。有兴趣的可以参考上述官方文档。为了方便的计算水和蒸汽的性能参数，本公众号小程序新增水及水蒸气计算功能。本公众号小程序采用外部的JS组件实现水蒸气计算功能，JS组件的使用遵循MIT协议准则，在小程序中可以查看相应的版权信息。
数据的有效区域为：1、当0℃≤T≤800℃时，611.213Pa≤P≤100MPa2、当800℃≤T≤2000℃时，611.213Pa≤P≤50MPa根据绝大部分实际应用情况，本小程序只提供了依据水或水蒸气的温度和压力参数计算其它参数的功能。暂时没有提供依据其它参数进行计算的功能。本小程序计算结果包括：水或蒸汽密度
、水或蒸汽内能
、水或蒸汽比焓
、水或蒸汽比
熵
、水或蒸汽
定容
比热容
、水或蒸汽
定压比热容
、水或蒸汽
声速
、水或蒸汽
比容
。本功能的使用方法比较简单：1、输入需要计算的水或水蒸气的压力和温度。注意输入的单位为摄氏度和MPa。2、点击计算按钮，计算得到结果。
本工具采用权威的公式计算，结果可以用作生产参考。
小程序地址：
化工工具箱
