飽和蒸気表 (圧力・温度計算)
飽和蒸気の圧力から温度・密度・比体積・潜熱・エンタルピーを、または温度から飽和圧力を補間計算します。IAPWS-IF97 から計算した 0.02〜10 MPaA の飽和蒸気表つき。ゲージ圧・絶対圧のどちらでも入力できます。
入力
補間結果
飽和温度
151.9 ℃
飽和圧力
0.400 MPaG
= 0.5013 MPaA
蒸気密度 ρ″2.675 kg/m³
蒸気比体積 v″0.3739 m³/kg
蒸発潜熱 r2,108 kJ/kg
飽和水エンタルピー h′640.6 kJ/kg
飽和蒸気エンタルピー h″2,748.2 kJ/kg
飽和蒸気表 (0.02〜10 MPaA)
| 絶対圧 [MPaA] | ゲージ圧 [MPaG] | 飽和温度 [℃] | 蒸気密度 ρ″ [kg/m³] | 比体積 v″ [m³/kg] | 潜熱 r [kJ/kg] | h′ [kJ/kg] | h″ [kJ/kg] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.02 | -0.081 | 60.1 | 0.1308 | 7.6453 | 2358 | 251.4 | 2,608.9 |
| 0.03 | -0.071 | 69.1 | 0.1913 | 5.2274 | 2335 | 289.2 | 2,624.6 |
| 0.04 | -0.061 | 75.9 | 0.2504 | 3.9936 | 2318 | 317.6 | 2,636.1 |
| 0.05 | -0.051 | 81.3 | 0.3086 | 3.2404 | 2305 | 340.5 | 2,645.2 |
| 0.07 | -0.031 | 89.9 | 0.4229 | 2.3646 | 2283 | 376.7 | 2,659.4 |
| 0.1013 | 0.000 | 100.0 | 0.5975 | 1.6736 | 2257 | 419.0 | 2,675.5 |
| 0.15 | 0.049 | 111.4 | 0.8625 | 1.1594 | 2226 | 467.1 | 2,693.1 |
| 0.2 | 0.099 | 120.2 | 1.1290 | 0.8857 | 2202 | 504.7 | 2,706.2 |
| 0.3 | 0.199 | 133.5 | 1.6510 | 0.6057 | 2163 | 561.5 | 2,724.9 |
| 0.4 | 0.299 | 143.6 | 2.1630 | 0.4623 | 2133 | 604.7 | 2,738.1 |
| 0.5 | 0.399 | 151.8 | 2.6680 | 0.3748 | 2108 | 640.2 | 2,748.1 |
| 0.6 | 0.499 | 158.8 | 3.1690 | 0.3156 | 2086 | 670.5 | 2,756.1 |
| 0.8 | 0.699 | 170.4 | 4.1610 | 0.2403 | 2047 | 721.0 | 2,768.3 |
| 1 | 0.899 | 179.9 | 5.1450 | 0.1944 | 2014 | 762.7 | 2,777.1 |
| 1.5 | 1.399 | 198.3 | 7.5930 | 0.1317 | 1946 | 844.7 | 2,791.0 |
| 2 | 1.899 | 212.4 | 10.0400 | 0.0996 | 1890 | 908.6 | 2,798.4 |
| 3 | 2.899 | 233.9 | 15.0000 | 0.0667 | 1795 | 1,008.4 | 2,803.3 |
| 4 | 3.899 | 250.4 | 20.0900 | 0.0498 | 1713 | 1,087.4 | 2,800.9 |
| 5 | 4.899 | 263.9 | 25.3500 | 0.0394 | 1640 | 1,154.5 | 2,794.2 |
| 6 | 5.899 | 275.6 | 30.8200 | 0.0324 | 1571 | 1,213.7 | 2,784.6 |
| 7 | 6.899 | 285.8 | 36.5200 | 0.0274 | 1505 | 1,267.4 | 2,772.6 |
| 8 | 7.899 | 295.0 | 42.5000 | 0.0235 | 1442 | 1,317.1 | 2,758.6 |
| 10 | 9.899 | 311.0 | 55.4500 | 0.0180 | 1318 | 1,407.9 | 2,725.5 |
0.1013 MPaA (標準大気圧) より低圧の行は真空域です。
飽和蒸気表の読み方
1. 飽和蒸気とは
飽和蒸気は、その圧力での沸点 (飽和温度) にある蒸気です。圧力と温度が 1 対 1 に対応するため、工場蒸気は「圧力を決めれば温度が決まる」熱源として使われます。 ボイラー・熱交換器・蒸気トラップ・配管の設計では、圧力から飽和温度・密度・ 潜熱を引くのが計算の出発点になります。
2. このツールの補間方法
- 表は IAPWS-IF97 (水と蒸気の国際標準式) から計算した 23 点 (0.02〜10 MPaA) です。入力した圧力・温度が表の点の間にあるときは、隣接 2 点の線形補間で求めます。
- ゲージ圧 (MPaG) は現場の圧力計の読みで、絶対圧 = ゲージ圧 + 大気圧 (101.325 kPa) です。「0.4 MPaG の蒸気」は絶対圧 約 0.5 MPaA、飽和温度 約 152 ℃ になります。
- 温度からの逆引きも同じ表を温度方向に補間しています。
3. 記号と単位
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| P | 圧力 (A=絶対圧, G=ゲージ圧) | MPa |
| T | 飽和温度 | ℃ |
| ρ″ | 飽和蒸気の密度 | kg/m³ |
| v″ | 飽和蒸気の比体積 (= 1/ρ″) | m³/kg |
| r | 蒸発潜熱 (凝縮潜熱) | kJ/kg |
| h′ | 飽和水の比エンタルピー | kJ/kg |
| h″ | 飽和蒸気の比エンタルピー (= h′ + r) | kJ/kg |
4. よく使う値の感覚
- 低圧蒸気 0.2〜0.4 MPaG — 約 134〜152 ℃。 加温・トレース・蒸留リボイラーなど工場で最も一般的な帯域です。
- 中圧蒸気 0.8〜1.0 MPaG — 約 175〜184 ℃。
- 潜熱 r は圧力が上がるほど小さくなります — 同じ加熱量なら高圧蒸気ほど所要蒸気量 [kg/h] が増える点に注意 (加熱量 Q = W × r)。
- 熱交換器の伝熱計算・蒸気トラップ選定では凝縮量 W = Q / r [kg/h] をこの表の r で見積もります。
5. 適用範囲と注意点
- 飽和状態のみです。過熱蒸気 (飽和温度より高い温度) や湿り蒸気の乾き度は扱いません。
- 表の範囲は 0.02〜10 MPaA (60.1〜311 ℃)。範囲外は端の値で頭打ちし、警告を表示します。
- 線形補間による概略値です。表の点上では IAPWS-IF97 と一致します。点の間の 補間誤差 (IAPWS-IF97 比の実測) は、潜熱 r・蒸気エンタルピー h″ で 0.15% 未満、飽和温度で最大 0.8 ℃ (0.6%)、蒸気密度 ρ″・h′ で最大 0.6%、 温度からの飽和圧力の逆引きで最大 2% 程度です。精密計算には IAPWS-IF97 の直接計算または JSME 蒸気表を使ってください。
6. 出典
- IAPWS-IF97 — The International Association for the Properties of Water and Steam, Industrial Formulation 1997 (表の全点をこの式から計算)
- 日本機械学会 (JSME) 蒸気表 — 精密値の参照先
関連: ポンプ揚程・動力・NPSHa 計算 (高温水の蒸気圧は NPSHa に直結します)