飽和蒸気表（温度⇔圧力・物性値）

計算式

ゲージ圧で入力した場合は、大気圧を足して絶対圧に直します。

温度から求める場合は、入力温度をはさむ表の2点 $T_i \le T \le T_{i+1}$ の間で直線補間します。

圧力から求める場合は、飽和圧力が温度に対して指数関数的に増えるため、$\ln P$ で補間の割合を決めます。温度と物性値はこの $t$ で直線補間します。

蒸発潜熱と密度は、補間した値から求めます。

記号の説明

• $X$：補間する物性値（$P$, $v_f$, $v_g$, $h_f$, $h_g$, $s_f$, $s_g$）
• $i$, $i+1$：入力値をはさむ表の行
• $t$：2点の間での位置（0〜1）
• $T_\mathrm{sat}$：飽和温度 [°C]
• $P_\mathrm{sat}$：飽和圧力 [MPa, abs]
• $v_f, v_g$：飽和液・飽和蒸気の比容積 [m³/kg]
• $\rho_f = 1/v_f$, $\rho_g = 1/v_g$：飽和液・飽和蒸気の密度 [kg/m³]
• $h_f, h_g$：飽和液・飽和蒸気の比エンタルピー [kJ/kg]
• $h_{fg} = h_g - h_f$：蒸発潜熱 [kJ/kg]
• $s_f, s_g$：飽和液・飽和蒸気の比エントロピー [kJ/(kg·K)]

$h$ の基準点は三重点 0.01 °C・611.657 Pa における飽和液の $h$ = 0（IAPWS 基準）。

使い方の例

• 0.5 MPaG（≒ 0.6 MPaA、≒ 158 °C）の飽和蒸気を 1 kg 凝縮させたときの放出熱量 ≒ $h_{fg}$ ≒ 2086 kJ/kg。
• 冷却塔・コンデンサ設計：必要な冷却水量 = $Q / (c_p \Delta T)$、$Q$ は蒸気側の凝縮潜熱から算出。
• スチームトレース・ジャケット加熱：温度仕様から飽和圧力を逆算し、減圧弁・トラップ仕様を決定。

精度

表の代表点（0〜373.95 °C）を補間しています。0.05〜3 MPaG の範囲で IAPWS-IF97 の値と比べた差は、飽和温度 0.2 K 以内、蒸発潜熱 0.1% 以内、飽和蒸気の比容積 1.5% 以内です。臨界点（373.95 °C, 22.064 MPa）に近づくほど物性の変化が急になり、補間の誤差が大きくなります。