在工業(yè)生產(chǎn)和生活中蒸汽發(fā)揮著重要作用，其高效、環(huán)保、穩(wěn)定的特性使其成為現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的重要能源。通常按照物理狀態(tài)，我們將常見(jiàn)的蒸汽分為飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽兩大類(lèi)。

飽和蒸汽

 Saturated Steam 

飽和蒸汽（Saturated Steam）是指在特定壓力下，當(dāng)液體（水）被加熱至其飽和溫度時(shí)，水完全蒸發(fā)成為蒸汽的狀態(tài)，此時(shí)蒸汽與液態(tài)水之間的相變動(dòng)態(tài)平衡，即液體表面的蒸發(fā)速率等于蒸汽再凝結(jié)的速率，蒸汽的密度和溫度保持不變。 

在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（1atm）下，溫度為100℃的水蒸汽即為飽和蒸汽。飽和蒸汽的溫度與壓力之間存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，二者之中只有一個(gè)獨(dú)立變量。

飽和蒸汽的形成過(guò)程簡(jiǎn)單介紹如下：

當(dāng)液體（水）在有限的密閉空間中蒸發(fā)時(shí)，水分子通過(guò)液面進(jìn)入上方空間，成為蒸汽分子。這些蒸汽分子處于紊亂的熱運(yùn)動(dòng)之中，它們相互碰撞，并和容器壁以及液面發(fā)生碰撞。在和液面碰撞時(shí)，部分蒸汽分子被液體分子所吸引，重新返回液體中成為液體分子。

隨著蒸發(fā)的進(jìn)行，空間中的蒸汽分子密度不斷增大，返回液體中的分子數(shù)目也逐漸增多。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入空間的分子數(shù)目與返回液體中的分子數(shù)目相等時(shí)，蒸發(fā)與凝結(jié)達(dá)到動(dòng)平衡狀態(tài)，此時(shí)的狀態(tài)即為飽和狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的蒸汽即為飽和蒸汽。

平衡初期的蒸汽是濕飽和蒸汽，繼續(xù)加熱至飽和水中的水分完全蒸發(fā)后會(huì)形成干飽和蒸汽，蒸汽從濕飽和到干飽和的過(guò)程中溫度是不增加的（即濕飽和到干飽和過(guò)程中溫度保持不變）。

過(guò)熱蒸汽

 Superheated Steam 

過(guò)熱蒸汽（Superheated Steam）則是將飽和蒸汽繼續(xù)加熱，使其溫度高于該壓力下的飽和溫度而得到的蒸汽。過(guò)熱蒸氣的溫度高于相同壓力下的飽和蒸氣的溫度，二者之間的溫度差稱(chēng)為過(guò)熱度，表示過(guò)熱蒸氣的過(guò)熱程度。過(guò)熱蒸氣的溫度和壓力不再是固定的，而是隨著熱量的增加而增加。

過(guò)熱蒸汽相較飽和蒸汽具有更高的熱能和熱容量，看起來(lái)好像過(guò)熱蒸汽比飽和蒸汽可利用的能量多了。但是實(shí)際上，如用作將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的工作介質(zhì)，其效率確實(shí)高于飽和蒸汽，但是利用過(guò)熱蒸汽來(lái)加熱的效率卻非常低。

這是因?yàn)檫^(guò)熱蒸汽必須先冷卻到飽和溫度才能釋放出蒸發(fā)焓，從過(guò)熱蒸汽冷卻到飽和溫度所放出的熱量與蒸發(fā)焓相比來(lái)說(shuō)很小。

如果蒸汽過(guò)熱度比較小，這很小的一部分熱量比較容易釋放出來(lái)，但是過(guò)熱度比較大的時(shí)候，冷卻的時(shí)間相對(duì)要長(zhǎng)很多。

在換熱設(shè)備中，使用過(guò)熱蒸汽會(huì)在換熱設(shè)備內(nèi)形成干墻，干墻區(qū)結(jié)垢會(huì)更快，造成管壁溫導(dǎo)致管子失效。因此，盡管相同壓力下的過(guò)熱蒸汽的溫度是高于飽和蒸汽的，但它的加熱能力要遠(yuǎn)低于飽和蒸汽。