過熱蒸汽,或稱過熱水蒸氣(英語: Superheated steam),是溫度高於水的沸點蒸汽。是熱力學中的用語。

過熱蒸汽的體積(v),能量(u),(h,Enthalpy)及(s,Entropy) 與溫度(C)的對比。

飽和蒸汽在常壓下加熱時,溫度持續升高,而產生過熱蒸汽。飽和蒸汽表面存在的較高溫度的蒸汽,因其溫度已超過了飽和溫度,而被稱做過熱蒸汽。屬於未飽和蒸汽。 例如,水在 3 Kg/cm2壓力下,其飽和溫度(即沸點)為 132.88°C ,若該壓力不變下,繼續加熱,蒸汽溫度勢必超過 132.88°C ,此時的蒸汽稱為過熱蒸汽。

熱平衡狀態下,過熱蒸汽與液態水是不能共存的,持續加熱僅能促成更多液態水的蒸發,轉為飽和蒸汽。然而,在動態條件下的某些過熱溫度點上,是普遍可行的。過熱蒸汽並不適用於殺菌

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