Удельное расширение воды при нагревании: Задачу которую никто не может решить. Так ли это? Как измениться давление воды в замкнутом сосуде при его нагреве? | 🔥 КОТЛИНФ — ВСЕ PRO ОТОПЛЕНИЕ⚙️

Содержание

Коррекция объема расширительного бака

Во многих регионах России устойчивая работа автономной системы теплоснабжения в осенне-зимний период  обеспечивается применением теплоносителя с низкой температурой замерзания. В подавляющем большинстве случаев  используются гликолевые смеси, физико-химические характеристики которых отличаются от параметров воды.

Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.

Уже более полутораста лет назад в России стали широко применяться системы отопления с теплоносителем. В большинстве случаев это  было водяное или паровое отопление. Еще примерно через сто лет начался переход от открытых систем отопления к закрытым, важным элементом которых стал расширительный бак (экспансомат), назначение которого состояло в компенсации температурного расширения теплоносителя (рис.1).

Рис.  1. Конструкция современных мембранных баков

В том случае, если автономная система теплоснабжения была изначально спроектирована в расчете на использование в качестве теплоносителя воды, исходя из ее физических параметров подбирался тип и главное объем расширительного  бака. Однако гликолевые смеси имеют другой коэффициент объемного теплового расширения, кинематическую вязкость и теплоемкость (

табл.1). Поэтому смена типа теплоносителя с переходом на гликолевые смеси требует и корректировки отопительной системы, в частности, проверки емкости расширительного бака и при необходимости ее коррекции (замены бака).

Для определения массового расхода (М) теплоносителя требуется рассчитать необходимое отопительной системой количества тепла. Затем расход определяется по формуле:

M = 3,6 × ΣQi/c × ∆t), кг/ч,

где ΣQi – требуемый тепловой поток , Вт; с – удельная теплоемкость теплоносителя, кДж/кг•˚С, ∆t = t – t – разность температур теплоносителя на входе и выходе из системы, ˚С.

Объемный расход в м3/ч определяется делением полученного значения на удельный вес теплоносителя. При смене теплоносителя значение имеет увеличение объемного  расхода относительно воды – V

a/Vв, где Vа и Vв – соответственно, объемы гликолевой смеси и воды. Причем объем первой зависит также от типа гликоля и его концентрации, которые в свою очередь подбираются, исходя из условий эксплуатации. Например, при понижении температуры замерзания смеси на основе этиленгликоля от –20 до –67 ˚С объемные расходы возрастают на 6 и 12 %, соответственно (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость  относительного объемного расширения от температуры теплоносителя:

а – вода; б – водный раствор моноэтиленгликоля 45 %

А в системах ГВС с бойлером косвенного нагрева можно применять только нетоксичный, но, увы, более дорогой пропиленглиголь. Коэффициент теплового расширения его растворов, значительно отличающийся от водяного, близок к соответствующим  значениям моноэтиленгликолевых водных растворов (

табл.2).

Опасный воздух

Переход на антифриз может приводить к завоздушиванию отопительных систем: ведь он имеет более высокий по сравнению с водой коэффициент объемного расширения и емкости расширительного бака, рассчитанного на ее использование, что может оказаться недостаточно.  Поэтому при нагреве теплоносителя до рабочих температур (в среднем 85 ˚С) его излишек может быть сброшен через предохранительный клапан. Затем при снижении тепловой нагрузки потребуется подпитка системы, которая обычно осуществляется водой. Растворенные в ней газы выделятся при нагреве и приведут к образованию  воздушных пробок, появление которых чревато уже серьезными авариями.

Минимально необходимый объем расширительного бака в закрытой системе отопления можно рассчитать по формуле:

Vb = (V1b + ∆Vr) × (P2 + 1)/( P2 + P1), м3

,

где V1b – начальный объем теплоносителя в баке при холодной системе отопления, м3; ∆Vr – значение расширения теплоносителя при нагреве до рабочей температуры, м3; P2 – давление в расширительном баке при рабочей температуре, бар; P1 – давление в расширительном баке до заполнения системы теплоносителем, бар.

Значение ∆Vr рассчитывается как произведение общего объема теплоносителя в системе, среднего в рабочем температурном диапазоне коэффициента объемного расширения (k)  и этого диапазона. Его значение обычно принимается равным 60 ˚С (∆t = tср – t0 = 80 – 20, ˚С).

При переходе с воды на антифриз важно соотношение V2b/V1b, где V2b и V1b  –соответственно, объемы расширительного бака для низкотемпературного теплоносителя и воды. Замена ее на гликолевые растворы концентрацией 40–45 % и, соответственно, с температурой начала кристаллизации 30–35 ˚С в отопительных системах мощностью до 100 кВт потребует увеличения номинальных объемов расширительных баков на 5–15 %, в более производительных системах коррекцию лучше проводить, используя графики зависимости объема от мощности и типа теплоносителя (

рис.3) или таблицы пересчета.

Рис. 3. Зависимость объема расширительного бака от мощности системы отопления:

а – вода; б – водный раствор моноэтиленгликоля 45 %

Важнейший параметр для антифризов – максимальные рабочие температуры. Кипеть при атмосферном давлении большинство гликолевых растворов начинает при 104–112 °C. Однако некоторые производители заявляют рабочие температуры значительно выше, до 150 ˚С и даже больше,  вполне приемлемые для гелиосистем. Принципиальное значение этот параметр имеет потому, что в отличие от воды при превышении допустимой температуры происходит необратимое разложение гликолевых растворов.

Поэтому выбор расширительного бака с запасом на запредельное увеличение температуры смысла не имеет: даже небольшой локальный перегрев приводит к столь серьезным деструктивным изменениям, что должен в принципе потребовать замены всего гликолевого теплоносителя.

Очень важно то, что гликолевые смеси имеют повышенную по сравнению с водой проницаемость или текучесть. Причем вероятность возникновения протечек тем больше, чем больше в отопительной системе соединений. А течи часто обнаруживаются при ее остывании, когда возникают проницаемые для антифриза микроканалы. Поэтому все соединения, выполненные ранее при установке расширительного бака, должны быть доступны для ревизии, не скрыты под облицовкой или замоноличены.

Таблица. 1. Физические характеристики теплоносителей

Параметр

Единица измерения

Вода

Моноэтиленгликоль

45 %

Моноэтиленгликоль

60 %

Температура замерзания

         °С

     0

               –30

               –48

Плотность*

      кг/м3

  972

                1029

                1048

Теплоемкость*

кДж/кг×°С

  4,2

                 3,7

                   3,5

Кинематическая вязкость*

       сСт

  0,37

                 1,4

                  1,8

Коэффициент объемного теплового расширения

        °С-1

4,5×10-4

               5,3×10-4

                6,0×10-4

*При t = 80 °С

Таблица 2. Физические характеристики водного раствора пропиленгликоля 47 %

               Параметр

      Единица измерения

                 Значение

Температура замерзания

                        °С

                        –30

Плотность*

                     кг/м3

                          999

Теплоемкость*

                 кДж/кг×°С

                          3,82

Коэффициент расширения

                      °С-1

                        6,73×10–4

Статья опубликована в журнале «Аква-Терм» №3 (87) 2015, рубрика «Мастер-класс»

Опубликовано: 02 ноября 2015 г.

вернуться назад

Читайте также:

Тепловое расширение жидкостей — Наука и образование

В отношении жидкостей имеет смысл говорить лишь об объёмном расширении. У жидкостей оно значительно больше, чем у твёрдых тел. Как показывает опыт, зависимость объёма жидкости от температуры выражается такой же формулой, как и для твёрдых тел.

Если при 0° С жидкость занимает объём V0, то при температуре t её объём Vt будет:

Vt = V0 (1 + ?t)

Для измерения коэффициента расширения жидкости применяется стеклянный сосуд термометрической формы, объём которого известен. Шарик с трубкой наполняют доверху жидкостью и нагревают весь прибор до определённой температуры; при этом часть жидкости выливается из сосуда. Затем сосуд с жидкостью охлаждают в тающем льду до 0°. При этом жидкость заполнит уже не весь сосуд, и незаполненный объём покажет, насколько жидкость расширилась при нагревании. Зная коэффициент расширения стекла, можно довольно точно вычислить и коэффициент расширения жидкости.

Коэффициенты расширения некоторых жидкостей

Эфир – 0,00166

Спирт – 0,00110

Керосин – 0,00100

Вода (от 20° С и выше) – 0,00020

Вода (от 5 и до 8° С) – 0,00002

Ртуть – 0,00018

Расширение воды при нагревании отличается от расширения других жидкостей. Если нагревать воду от 0° С, то можно заметить, что при нагревании до 4° С её объём не увеличивается, а уменьшается. При нагревании же выше 4° С объём воды увеличивается.

Наибольшую плотность, равную 1 г/см3, вода имеет при 4° С. Изменение плотности воды в зависимости от температуры изображено графически на рисунке.

Особенностью расширения воды объясняется то, что вода в прудах и озёрах не промерзает зимой до дна. При охлаждении воды осенью верхние остывшие слои опускаются на дно, а на их место снизу поступают более тёплые слои. Так слои перемещаются только до тех пор, пока примет температуру 4° С. При дальнейшем охлаждении слои не опускаются вниз, а, постепенно охлаждаясь, наверху и наконец, замерзают.

Плотность антифриза 65 (ГОСТ 159–52) и его свойства

В таблице приведена плотность антифриза 65 и значения его теплофизических свойств в зависимости от температуры. Антифриз 65 (водный раствор этиленгликоля или тосол ГОСТ 159–52) имеет температуру замерзания -65°С.

В таблице представлены следующие свойства антифриза: давление пара антифриза Р, кинематическая вязкость ν, плотность антифриза ρ, коэффициент объемного расширения β, удельная теплоемкость Cp, коэффициент теплопроводности λ, температуропроводность a, число Прандтля Pr.

Свойства антифриза в таблице даны в зависимости от температуры (в интервале от -60 до 120°С).

В процессе нагрева антифриза его плотность, а также кинематическая вязкость, температуропроводность и число Прандтля уменьшаются. По данным таблицы при росте температуры особенно заметно уменьшение значений таких свойств антифриза, как кинематическая вязкость и число Прандтля.

Коэффициент объемного расширения антифриза при увеличении температуры имеет слабую тенденцию к росту, то есть антифриз при нагревании расширяется более заметно. Плотность антифриза при увеличении его температуры снижается. Например, при температуре 20°С антифриз, согласно таблице, имеет плотность 1089 кг/м3, а при нагревании до 120°С плотность антифриза уменьшается до значения 1011 кг/м3. Плотность антифриза 65 в нормальных условиях больше плотности воды на 10%, а при температуре выше 120°С приближается к этому значению.

Теплопроводность антифриза слабо зависит от температуры. Удельная теплоемкость антифриза при повышении температуры увеличивается.

Источник:
Тепломассообмен влажного воздуха в компактных пластинчато-ребристых теплообменниках : монография / А.В. Чичиндаев. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2009. – 298 с.

Особенности теплового расширения воды Тепловое расширение воды

У большинства веществ объем при плавлении увеличивается, а при отвердевании уменьшается, при этом изменяется и плотность вещества.

Плотность вещества при плавлении уменьшается, а при отвердевании увеличивается. Но существуют такие вещества, как, например, кремний, германий, висмут, у которых плотность при плавлении увеличивается, а при отвердевании уменьшается. К этим веществам относится и лед (вода).

Опыт показывает, что вода имеет, наибольшую плотность при 4°С. Это объясняется особенностями строения кристаллической решетки льда. Если в жидком состоянии молекулы Н2О расположены вплотную друг к другу, то при кристаллизации расстояние между ближайшими молекулами увеличивается и в кристалле между молекулами образуются «пустоты». Поэтому плотность воды больше, чем льда, и достигает наибольшего значения при 4″С. При повышении или понижении температуры от 4°С плотность воды уменьшается, объем увеличивается.

Вследствие того, что почти 80% поверхности Земли покрыто водой, особенности ее теплового расширения оказывают огромное влияние на климат Земли. При нагревании воды в открытых водоемах, имеющей температуру 1—2°С, происходит непрерывная смена слоев воды, имеющих различную температуру. Так происходит до тех пор* пока не будет достигнута температура, соответствующая максимальной плотности. При дальнейшем нагревании верхние слои становятся менее плотными, а потому остаются наверху. Этим объясняется тот факт, что в глубоких водоемах температура воды, начиная с некоторой глубины близка к температуре наибольшей плотности воды.

Этой особенностью теплового расширения воды объясняется тот факт, что водоемы зимой не промерзают до дна. При охлаждении, пока температура поверхностного слоя не достигнет 4°С, плотность более теплой воды ниже плотности более холодной, поэтому более теплая вода поднимается вверх, а более холодная опускается вниз.

В интервале температур от 0 до 4°С значения плотностей меняются: теперь уже вода, имеющая более высокую температуру, опускается вниз, г более холодная перемещается вверх и, охлаждаясь, замерзает.

Расширение воды при замерзании ведет к разрушению горных пород, сосудов, в которых она находится.

2. Фотоэффект.

В 1900 г. немецкий физик Макс Планк высказал гипотезу: свет излучается и поглощается отдельными порциями — квантами (или фотонами). Энергия каждого фотона определяется формулой Е = hv, где h — постоянная Планка, равная 6,63 • 10 Дж • с, v — частота света. Гипотеза Планка объяснила многие явления: в частности, явление фотоэффекта, открытого в 1887 г. немецким ученым Генрихом Герцем и изученного экспириментально русским ученым Александром Григорьевичем Столетовым.

Фотоэффект — это явление испускания электронов веществом под действием света. Если зарядить цинковую пластину, присоединенную к электрометру, отрицательно и освещать ее электрической дугой (рис. 35), то электрометр быстро разрядится.

В результате исследований были установлены следующие эмпирические закономерности:

— количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за 1 с, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны;

— максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.

Кроме того, были установлены два фундаментальных свойства.

Во-первых, безынерционность фотоэффекта: процесс начинается сразу в момент начала освещения.

Во-вторых, наличие характерной для каждого металла минимальной частоты vmin красной границы фотоэффекта. Эта частота такова, что при v < vmin фотоэффект не происходит при любой энергии света, а если v > vmin, то фотоэффект начинается даже при малой энергии.

Теорию фотоэффекта создал немецкий ученый А. Эйнштейн в 1905 г.

В основе теории Эйнштейна лежит понятие работы выхода электронов из металла и понятие о квантовом излучении света. По теории Эйнштейна фотоэффект имеет следующее объяснение: поглощая квант света, электрон приобретает энергию hv. При вылете из металла энергия каждого электрона уменьшается на определенную величину, которую называют работой выхода (Авых). Работа выхода — это работа, которую необходимо затратить, чтобы удалить электрон из металла.

Поэтому максимальная кинетическая энергия электронов после вылета (если нет других потерь) равна: тv /2 — hv — Авых. Следовательно, . Это уравнение носит название уравнения Эйнштейна.

Если hv < Авых, то фотоэффекта не происходит. Значит, красная граница фотоэффекта равна vmin = A/h.

Приборы, в основе принципа действия которых лежит явление фотоэффекта, называют фотоэлементами. Простейшим таким прибором является вакуумный фотоэлемент. Недостатками такого фотоэлемента являются слабый ток, малая чувствительность к длинноволновому излучению, сложность в изготовлении, невозможность использования в цепях переменного тока. Применяется в фотометрии для измерения силы света, яркости, освещенности, в кино для воспроизведения звука, в фототелеграфах и фототелефонах, в управлении производственными процессами.

Существуют полупроводниковые фотоэлементы, в которых под действием света происходит изменение концентрации носителей тока. Они используются при автоматическом управлении электрическими цепями (например, в турникетах метро), в цепях переменного тока, в качестве невозобновляемых источников тока в часах, микрокалькуляторах, проходят испытания первые солнечные автомобили, используются в солнечных батареях на искусственных спутниках Земли, межпланетных и орбитальных автоматических станциях.

С явлением фотоэффекта связаны фотохимические процессы, протекающие под действием света в фотографических материалах.

Опредиление коэф

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ГОРНЫЙ»

Кафедра общей и технической физики

Отчёт по лабораторной работе

Определение коэффициента термического расширения (объемного) жидкости”

Выполнил: студент гр.НД-13-2 ___________ / Дормешкин А.А./

Проверил: доцент ___________ / Фицак В.В. /

Санкт-Петербург

2015

Цель работы:

1) измерить изменение объема воды при нагреве ее от 0С до 90С;

2) определить показатель коэффициента термического расширения.

Краткое теоретическое содержание:

1. Явление, лежащее в основе работы: явление теплового расширения тел

2. Схема установки:

  1. колба

  2. измерительная трубка

  3. термостатированный объем

  4. термостат

  5. термометр

  6. пульт

Колба 1 помещена в термостатированный объем 3, по которому циркулирует вода с температурой, заданной термостатом 4. Колба закрыта и сверху в неё вставлена измерительная трубка 2, позволяющая измерять высоту столба жидкости, вытесненной из колбы при нагревании. Температура измеряется термометром 5. Термостат 4 управляется с пульта 6.

3. Определение основных физических понятий, объектов, процессов и величин:

Тепловое расширение — изменение линейных размеров и формы тела при изменении его температуры. Количественно тепловое расширение жидкостей и газов при постоянном давлении характеризуется изобарным коэффициентом расширения (объёмным коэффициентом теплового расширения). Для характеристики теплового расширения твёрдых тел дополнительно вводят коэффициент линейного теплового расширения.

Коэффициент теплового расширения — физическая величина, характеризующая относительное изменение объёма или линейных размеров тела с увеличением температуры на 1 К при постоянном давлении. Имеет размерность обратной температуры. Различают коэффициенты объёмного и линейного расширения.

Фазовый переход (фазовое превращение) в термодинамике — переход вещества из одной термодинамической фазы в другую при изменении внешних условий. При фазовом переходе первого рода скачкообразно изменяются самые главные, первичные экстенсивные параметры: удельный объём, количество запасённой внутренней энергии, концентрация компонентов и т. п. Имеется в виду скачкообразное изменение этих величин при изменении температуры, давления и т. п., а не скачкообразное изменение во времени.

4. Законы и соотношения, описывающие изучаемые процессы, на основании которых получены расчётные формулы:

Основной закон теплового расширения гласит, что тело с линейным размером L в соответствующем измерении при увеличении его температуры на ΔТ расширяется на величину ΔL, равную ΔL = αLΔT где α — так называемый коэффициент линейного теплового расширения. Аналогичные формулы имеются для расчета изменения площади и объема тела.

В приведенном простейшем случае, когда коэффициент теплового расширения не зависит ни от температуры, ни от направления расширения, вещество будет равномерно расширяться по всем направлениям в строгом соответствии с вышеприведенной формулой.

5. Расчётные формулы:

Средний коэффициент термического расширения воды

α =ΔV/V0 t

ΔV= П/4*d2*(hmax-hmin)

V0— начальный объем воды = 0.5 л

d- диаметр трубки = 0.0005 м

hmax и hmin– максимальная (при температуре t) и минимальная высота жидкости

t- температура

Коэффициент термического расширения воды для каждого интервала

α’n = ((hn+1hn)/((4V0d2)+hn))*(1/(tn+1tn))

α’n — коэффициент термического расширения воды на n — интервале

hn — высота столба воды в начале n — интервала

hn+1 — высота столба воды в конце n — интервала

tn — температура воды в начале n — интервала

tn+1 — температура воды в конце n — интервала

6. Погрешности:

прямые

Δt = 0,005 оС

Экспериметальные данные

Физ. величина

t

h

dV, *10^-6

, *10^-5

Единицы измерений

С

см

м3

оС-1

№ опыта

1

0

1.1

6.38

-5.02

2

1

0.9

6.38

-2.51

3

2

0.8

6.38

-2.51

4

3

0.7

6.38

0

5

4

0.7

6.38

0

6

5

0.7

6.38

2.51

7

6

0.8

6.38

5.02

8

7

1

6.38

2.51

9

8

1.1

6.38

5.02

10

9

1.3

6.38

7.53

11

10

1.6

6.38

10

12

11

2

6.38

10

13

12

2.4

6.38

12.6

14

13

2.9

6.38

12.6

15

14

3.4

6.38

15

16

15

4

6.38

15

17

16

4.6

6.38

18

18

17

5.3

6.38

18

19

18

6

6.38

20

20

19

6.8

6.38

20

21

20

7.6

6.38

23

22

25

12.3

6.38

29

23

30

18

6.38

36

24

35

24.7

6.38

48

25

40

32.4

6.38

60

26

45

40.8

6.38

70

= -5.02*10^-5

Расчет погрешности косвенных измерений

N

 cр, *10^-5

( ср- i), *10^-5

( ср- i)^2, *10^-8

σ

1

-5.02

48.22

53.24

28.34

2.3*10^-8

2

-2.51

50.73

25.74

3

-2.51

50.73

25.74

4

0

48.22

23.25

5

0

48.22

23.25

6

2.51

45.71

20.89

7

5.02

43.2

18.66

8

2.51

45.71

20.89

9

5.02

43.2

18.66

10

7.53

40.69

16.56

11

10

38.22

14.6

12

10

38.22

14.6

13

12.6

35.62

12.69

14

12.6

35.62

12.69

15

15

33.22

11.03

16

15

33.22

11.03

17

18

30.22

9.13

18

18

30.22

9.13

19

20

28.22

7.96

20

20

28.22

7.96

21

120

71.78

51.52

22

150

101.78

103.59

23

170

121.78

148.3

24

200

151.78

230.37

25

220

171.78

295.08

26

230

181.78

330.43

погрешность=± cр= (4.82±0.38)*10^-6

Вывод: Проделав данную лабораторную работу, получили коэффициент термического расширения . При нагревании от 0 до 3 градусов Цельсия вода сжимается, а значит, коэффициент термического расширения принимает отрицательные значения, которые приведены в таблице. При последующем нагревании расширяется, причем коэффициент термического расширения воды с каждым градусом становится больше.

Коэффициенты температурного расширения металлов: таблица значений

В таблице представлены значения коэффициента температурного расширения металлов (коэффициент линейного расширения металлов) в зависимости от температуры.

Значения коэффициента температурного расширения металлов даны для следующих металлов: алюминий Al, бериллий Be, висмут Bi, вольфрам W, галлий Ga, железо Fe, золото Au, иридий Ir, кадмий Cd, кобальт Co, магний Mg, марганец Mn, медь Cu, молибден Mo, никель Ni, олово Sn, платина Pt, родий Rh, свинец Pb, серебро Ag, сурьма Sb, титан Ti, хром Cr, цинк Zn.

Коэффициент линейного теплового расширения металлов в таблице приведен со множителем 106.
Например, значение коэффициента температурного расширения металлов в таблице для алюминия при 0°С указано 22,8, а с учетом множителя 106, это значение составляет 22,8·10-6 1/град.

Следует отметить, что к металлам с низким коэффициентом расширения относятся такие металлы, как вольфрам, молибден, сурьма, титан и хром. Наименьшее линейное удлинение при нагревании испытывает вольфрам — коэффициент линейного расширения этого металла составляет величину от 4,3·10-6 при 0°С до 5,8·10-6 1/град при температуре 2100°С.

Металлом, который максимально хорошо расширяется при нагреве, является цинк — его коэффициент температурного расширения имеет значение от 22·10-6 до 34·10-6 1/град. Также хорошо расширяются при нагревании такие металлы, как алюминий, кадмий и магний.

Примечание: температурные коэффициенты линейного расширения сталей (более 300 марок) представлены в этой статье.

Источник:
Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.

Вода — удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость (C) — это количество тепла, необходимое для изменения температуры единицы массы вещества на один градус.

При расчете массового и объемного расхода в системах водяного отопления при более высоких температурах следует скорректировать удельную теплоемкость в соответствии с рисунками и таблицами ниже.

Удельная теплоемкость дается при различных температурах (° C и ° F) и давлении водонасыщения (которое для практического использования дает тот же результат, что и атмосферное давление при температурах <100 ° C (212 ° F)).

  • I удельная теплоемкость сохора (C v ) для воды в замкнутой системе постоянного объема , (= изометрической или изометрической ).
  • Изобарическая теплоемкость (C p ) для воды в системе постоянного давления (ΔP = 0).

Онлайн-калькулятор удельной теплоемкости воды

Калькулятор ниже можно использовать для расчета удельной теплоемкости жидкой воды при постоянном объеме или постоянном давлении и заданных температурах.
Выходная удельная теплоемкость выражается в кДж / (кмоль * K), кДж / (кг * K), кВт · ч / (кг * K), ккал / (кг · K), британских тепловых единицах (IT) / (моль * ° R). и Btu (IT) / (фунт м * ° R)

Примечание! Температура должна быть в пределах 0–370 ° C, 32–700 ° F, 273–645 K и 492–1160 ° R, чтобы получить допустимые значения.

См. Вода и тяжелая вода — термодинамические свойства.
См. Также другие свойства Вода при изменяющейся температуре и давлении : Точки кипения при высоком давлении, Точки кипения при вакуумном давлении, Плотность и удельный вес, Динамическая и кинематическая вязкость, Энтальпия и энтропия, Теплота испарения, Константа ионизации , pK w , нормальной и тяжелой воды, точки плавления при высоком давлении, число Прандтля, свойства в условиях равновесия газ-жидкость, давление насыщения, удельный вес, удельный объем, теплопроводность, температуропроводность и давление пара в газожидкостном состоянии. равновесие,
, а также Удельная теплоемкость воздуха — при постоянном давлении и переменной температуре, воздух — при постоянной температуре и переменном давлении, аммиак, бутан, диоксид углерода, монооксид углерода, этан, этанол, этилен, водород, метан, метанол , Азот, кислород и пропан.


heat_capacity_C

heat_capacity_F

Удельная теплоемкость для жидкой воды при температурах от 0 до 360 ° C:

Для полного стола с изобарической удельной теплоемкостью — поверните экран!

[Дж / (моль K)] 340
Температура Изохорная удельная теплоемкость (C v )
Изобарическая удельная теплоемкость (C p )
[° C] [кДж / (кг K)] [кВтч / (кг K)] [ккал / (кг K)]
[Btu ( IT) / фунт м ° F]
[Дж / (моль · K)] [кДж / (кг · K)] [кВтч / (кг · K)] [ккал / (кг · К)]
[британские тепловые единицы (IT) / фунт м ° F]
0.01 75,981 4,2174 0,001172 1,0073 76,026 4,2199 0,001172 1,0079
10 75,505 4,1910 0,001164 1,0010 758 4,1910 0,001165 1,0021
20 74,893 4,1570 0,001155 0,9929 75.386 4,1844 0,001162 0,9994
25 74,548 4,1379 0,001149 0,9883 75,336 4,1816 0,001162 0,9988
74,1166 0,001144 0,9834 75,309 4,1801 0,001161 0,9984
40 73.392 4,0737 0,001132 0,9730 75,300 4,1796 0,001161 0,9983
50 72,540 4,0264 0,001118 0,9617 75,31134 0,001118 0,9617 75,31134 0,9987
60 71,644 3,9767 0,001105 0,9498 75,399 4.1851 0,001163 0,9996
70 70,716 3,9252 0,001090 0,9375 75,491 4,1902 0,001164 1.0008
80 69,78
80 69 0,9250 75,611 4,1969 0,001166 1,0024
90 68.828 3,8204 0,001061 0,9125 75,763 4,2053 0,001168 1,0044
100 67,888 3,7682 0,001047 0,9000 75.91511 1.0069
110 66.960 3,7167 0,001032 0,8877 76,177 4.2283 0,001175 1,0099
120 66,050 3,6662 0,001018 0,8757 76,451 4,2435 0,001179 1,0135
140 0,8525 77,155 4,2826 0,001190 1,0229
160 62.674 3,4788 0,000966 0,8309 78,107 4,3354 0,001204 1,0355
180 61,163 3,3949 0,000943 0,81060 7 0,81060 1,0521
200 59,775 3,3179 0,000922 0,7925 80,996 4.4958 0,001249 1,0738
220 58,514 3,2479 0,000902 0,7757 83,137 4,6146 0,001282 1,1022
240 57003 0,7607 85,971 4,7719 0,001326 1,1397
260 56.392 3,1301 0,000869 0,7476 89,821 4,9856 0,001385 1,1908
280 55,578 3,0849 0,000857 0,7368 95,2857 0,7368 1,2632
300 55,003 3,0530 0,000848 0,7292 103,60 5.7504 0,001597 1,3735
320 54,819 3,0428 0,000845 0,7268 117,78 6,5373 0,001816 1,5614
55814
340 0,7352 147,88 8,2080 0,002280 1,9604
360 59.402 3,2972 0,000916 0,7875 270,31 15,004 0,004168 3,5836


Удельная теплоемкость для жидкой воды при температурах от 32 до 675 ° F:

Для полной таблицы с изобарической температурой Тепло — поверните экран!

900 1,0
Температура Изохорная удельная теплоемкость (C v )
Изобарическая удельная теплоемкость (C p )
[° F]

04 [BTU (IT) / (моль ° R)]

[BTu (IT) / (фунт м ° F)]
[ккал / (кг · K)]
[кДж / ( кг K)] [BTU (IT) / кмоль ° R] [BTu (IT) / фунт м ° F]
[ккал / кг K]
[кДж / кг К]
32.2 40,0 1,007 4,217 40,032 1,008 4,220
40 39,9 1,005 4,208 39,916 1,005 4,208 1,005 4,208
1,001 4,191 39,801 1,002 4,196
60 39,6 0,996 4.169 39,739 1,001 4,189
80 39,2 0,986 4,128 39,660 0,999 4,181
100 38,7 0,975 4,082 39,682
0,998 4,179
120 38,3 0,963 4,033 39,662 0,999 4.181
140 37,7 0,950 3,977 39,702 1.000 4,185
160 37,2 0,937 3,923 39,761 1,001 39,761 1,001 180 36,7 0,923 3,865 39,835 1,003 4,199
200 36.1 0,909 3,805 39,927 1,005 4,209
212 35,7 0,900 3,768 39,993 1,007 4,216
22083 4,216
22083 3,745 40,042 1,008 4,221
240 35,0 0,880 3,686 40.186 1,012 4,236
260 34,4 0,867 3,629 40,364 1,016 4,255
280 33,9 0,854 3,574 40,580 4,278
300 33,4 0,841 3,522 40,838 1,028 4,305
350 32.3 0,813 3,404 41,685 1,050 4,394
400 31,3 0,789 3,302 42,902 1,080 4,522
450 30,4 3,209 44,009 1,108 4,639
500 29,7 0,748 3,130 47.296 1,191 4,986
550 28,8 0,725 3,035 51,318 1,292 5,410
600 28,3 0,713 2,987 59,6903 900 1,5 6,292
625 28,4 0,716 2,997 66,611 1,677 7,022
650 28.9 0,728 3,047 82,851 2,086 8,734
675 29,9 0,754 3,156 126,670 3,189 13,353
.

Плотность, удельный вес и коэффициент теплового расширения

Плотность — это отношение массы к объему вещества:

ρ = м / В [1]

, где
ρ = плотность, обычно единицы [ г / см 3 ] или [фунт / фут 3 ]
м = масса, обычно единицы [г] или [фунт]
V = объем, обычно единицы [см 3 ] или [фут 3 ]

Чистая вода имеет максимальную плотность 1000 кг / м 3 или 1.940 снарядов / фут 3 при температуре 4 ° C (= 39,2 ° F).

Удельный вес отношение веса к объему вещества:

γ = (м * г) / V = ​​ρ * г [2]

где
γ = удельный вес, ед. обычно [Н / м 3 ] или [фунт-сила / фут 3 ]
м = масса, обычно единицы [г] или [фунт]
g = ускорение свободного падения, обычно единицы [м / с 2 ] а значение на Земле обычно равно 9.80665 м / с 2 или 32,17405 фут / с 2
V = объем, типовые единицы [см 3 ] или [футы 3 ]
ρ = плотность, типичные единицы [г / см 3 ] или [фунт / фут 3 ]

Пример 1: Удельный вес воды
В системе SI удельный вес воды при 4 ° C будет:

γ = 1000 [кг / м3] * 9.807 [ м / с2] = 9807 [кг / (м2 с2)] = 9807 [Н / м3] = 9.807 [кН / м3]

В британской системе единицей массы является снаряд [sl] , и она получается из фунт-сила, определив его как , масса, которая будет ускоряться со скоростью 1 фут в секунду в квадрате, когда на нее действует сила в 1 фунт :

1 [фунт f ] = 1 [сл] * 1 [фут / s2] и 1 [sl] = 1 [фунт f ] / 1 [фут / с2]

Плотность воды равна 1.940 сл / фут 3 при 39 ° F (4 ° C), а удельный вес в британских единицах измерения составляет

γ = 1,940 [сл / фут3] * 32,174 [фут / с2] = 1,940 [фунт f ] / ([фут / с2] * [фут3]) * 32,174 [фут / с2] = 62,4 [фунт f / фут3]

Подробнее о разнице между массой и весом

Онлайн-калькулятор плотности воды

Калькулятор ниже можно использовать для расчета плотности жидкой воды при заданных температурах.
Плотность на выходе указана в г / см 3 , кг / м 3 , фунт / фут 3 , фунт / галлон (жидкий раствор США) и сл / фут 3 .

Примечание! Температура должна быть в пределах 0–370 ° C, 32–700 ° F, 273–645 K и 492–1160 ° R, чтобы получить допустимые значения.

Плотность воды зависит от температуры и давления, как показано ниже:

Термодинамические свойства при стандартных условиях см. В разделе «Вода и тяжелая вода».
См. Также другие свойства Water при изменяющейся температуре и давлении : Точки кипения при высоком давлении, Точки кипения при вакуумном давлении, Динамическая и кинематическая вязкость, Энтальпия и энтропия, Теплота испарения, Константа ионизации, pK w , нормальной и тяжелой воды, точки плавления при высоком давлении, число Прандтля, свойства в условиях равновесия газ-жидкость, давление насыщения, удельный вес, удельная теплоемкость (теплоемкость), удельный объем, теплопроводность, температуропроводность и давление пара в газе -жидкое равновесие.
Для других веществ см. Плотность и удельный вес ацетона, воздуха, аммиака, аргона, бензола, бутана, диоксида углерода, монооксида углерода, этана, этанола, этилена, гелия, водорода, метана, метанола, азота. , кислород, пентан, пропан и толуол.
Плотность сырой нефти , плотность мазута , плотность смазочного масла и плотность реактивного топлива в зависимости от температуры.

water_density

water_density

water_density_pressure

Как показано на рисунках, изменение плотности не является линейным с температурой — это означает, что коэффициент объемного расширения воды не является постоянным во всем диапазоне температур.

Плотность воды, удельный вес и коэффициент теплового расширения при температурах, указанных в градусах Цельсия:

Для полной таблицы с удельным весом и коэффициентом теплового расширения — поверните экран!

[фунт м / фут 3 ] -0,68 2 5,9431
Температура Плотность (0-100 ° C при 1 атм,> 100 ° C при давлении насыщения)
Удельный вес Коэффициент теплового расширения
[° C] [г / см 3 ] [кг / м 3 ] [сл / фут 3 ] [фунт м / галлон (жидкий раствор США)] [кН / м 3 ] [фунт f / фут 3 ] [ * 10 -4 K -1 ]
0.1 0,9998495 999,85 1,9400 62,4186 8,3441 9,8052 62,419
1 0,9999017 999,90 1,9401 62,4218 8,3446 9,8057 62,422 -0,50
4 0,9999749 999,97 1,9403 62,4264 8.3452 9,8064 62,426 0,003
10 0,9997000 999,70 1,9397 62,4094 8,3429 1,9386 62,3719 8,3379 9,7978 62,372 1,51
20 0.9982067 998,21 1,9368 62,3160 8,3304 9,7891 62,316 2,07
25 0,9970470 997,05 1,9346 62,2436 8,3208 9,7777 62,244 2,57
30 0,9956488 995,65 1,9319 62,1563 8,3091 9.7640 62,156 3,03
35 0,9940326 994,03 1,9287 62,0554 8,2956 9,7481 62,055 3,45
40 0,9 992,22 1,9252 61.9420 8.2804 9.7303 61.942 3.84
45 0.99021 990.21 +1,9213 61,8168 8,2637 9,7106 61,817 4,20
50 0,98804 988,04 1,9171 61,6813 8,2456 9,6894 61,681 4,54
55 0,98569 985,69 1,9126 61,5346 8,2260 9,6663 61.535 4,86 ​​
60 0,98320 983.20 1.9077 61.3792 8.2052 9,6419 65168 8,1831 9,6159 61,214 5,44
70 0,97776 977,76 1.8972 61,0396 8,1598 9,5886 61,040 5,71
75 0,97484 974,84 1,8915 60,8573 8,1354 9,5599 60,857 5,97
80 0,97179 971,79 1.8856 60,6669 8,1100 9,5300 60,667 6.21
85 0,96861 968,61 1,8794 60,4683 8,0834 9,4988 60,468 9,4988 9,4665 60,262 6,66
95 0,96189 961,89 1,8664 60.0488 +8,0274 9,4329 60,049 6,87
100 0,95835 958,35 1,8595 59,8278 7,9978 9,3982 59,828 7,03
110 0,95095 950,95 1,8451 59,3659 7,9361 9,3256 59,366 8,01
120 0.+94311 943,11 1,8299 58,8764 7,8706 9,2487 58,876 8,60
140 0, 926,13 1,7970 57,8164 7,7289 9,0822 57,816 9,75
160 0, 907,45 1,7607 56,6503 7,5730 8.8990 56,650 11,0
180 0,88700 887,00 1,7211 55,3736 7,4024 8,6985 53.9790 7.2159 8.4794 53.979 13.9
220 0.84022 840.22 1,6303 52,4532 7,0120 8,2397 52,453 16,0
240 0,81337 813,37 1,5782 50,7770 6,7879 7,9764 50,777 18,6
260 0,78363 783,63 1,5205 48,9204 6,5397 7,6848 48.920 22,1
280 0,75028 750,28 1,4558 46,8385 6,2614 7,3577 46,838 6,9837 44,457
320 0,66709 667,09 1,2944 41.6451 +5,5671 6,5419 41,645
340 0,61067 610,67 1,1849 38,1229 5,0963 5,9886 38,123
360 0,52759 527,59 1,0237 32,9364 4,4030 5,1739 32,936
373,946 0.3220 322,0 0,625 20,102 2,6872 3,1577 20,102


Таблица плотности воды, удельного веса и коэффициента теплового расширения при температурах, 000 в градусах Фаренгейта, для полного веса 7 9000 и коэффициент теплового расширения — поверните экран!

3,66 6,31 878 6,878 824 67168 5,663 5,663 5,663
Температура Плотность (0-212 ° F при 1 атм,> 212 ° F при давлении насыщения)
Удельный вес Коэффициент теплового расширения
[° F] [фунт м / фут 3 ] [сл / фут 3 ] [фунт м / галлон (США) жид.)] [г / см 3 ] [кг / м 3 ] [фунт f / фут 3 ] [кН / м 3 ] [ * 10 -4 K -1 ]
32.2 62,42 1,9400 8,3441 0,99985 999,9 62,42 9,805 -0,68
34 62,42 9,806 -0,50
39,2 62,43 1,9403 8,3452 0,99997 1000,0 62.43 9,806 0,0031
40 62,42 1,9402 8,3450 0,99995 1000,0 62,42 9168 62,42 9168 0,99970 999,7 62,41 9,804 0,88
60 62,36 1,9383 8.3369 0,99898 999,0 62,36 9,797 1,59
70 62,30 1,9364 8,3283 0,9364 8,3283 0,9364 8,3283 0,9168 62,22 1,9338 8,3172 0,99662 996,6 62,22 9,773 2,72
90 62.11 1,9306 8,3035 0,99498 995,0 62,11 9,757 3,21
100 62,00 1,9268
110 61,86 1,9227 8,2697 0,99093 990,9 61,86 9.718 4,08
120 61,71 1,9181 8,2499 0,98855 988,6 61,71 988,6 61,71 9,694 130168 4,46 9,694 4,46 9,694 4,46 986,0 61,55 9,669 4,81
140 61,38 1,908 8.205 0,9832 983,2 61,38 9,642 5,16
150 61,19 1,902 8,180 0,9168 61,00 1,896 8,154 0,9771 977,1 61,00 9,582 5,71
170 60.79 1,890 8,127 0,9738 973,8 60,79 9,550 6,05
180 60,58 1,88168
190 60,35 1,876 8,068 0,9668 966,8 60,35 9.481 6,57
200 60,12 1,869 8,037 0,9630 963,0 60,12 9,444 6,7162 958,4 59,83 9,398 7,07
220 59,63 1,853 7,971 0.9552 955,2 59,63 9,367
240 59,10 1,837 7,900 0,9467 946,7 7,824 0,9375 937,5 58,53 9,194
280 57,93 1.800 7,744 0,9279 927,9 57,93 9,100
300 57,29 1,781 7,659 55,59 1,728 7,431 0,8905 890,5 55,59 8,733
400 53.67 1,668 7,175 0,8598 859,8 53,67 8,432
450 51,45 1,599 500 48,92 1,521 6,540 0,7836 783,6 48,92 7,685
550 45.95 1,428 6,142 0,7360 736,0 45,95 7,218
600 42,36 1,317 625 40,12 1,247 5,363 0,6426 642,6 40,12 6,302
650 37.35 1,161 4,993 0,5982 598,2 37,35 5,867
675 33,79 1,050 33,79

Плотность воды и удельный вес при 1000 psi и данных температурах:

Для полного стола с удельным весом — поверните экран!

1,9 9665
Температура Плотность (при 1000 psi или 68.1 атм) Удельный вес
[° C] [° F] [г / см 3 ] 2 3 кг / ] [сл / фут 3 ] [фунт м / фут 3 ] [фунт м / галлон (лик США)] [ фунт f / фут 3 ] [кН / м 3 ]
0.0 32 1,0031 1003,1 1,946 62,62 8,371 62,62 9,837
4,4 40 62,62 9,837
10,0 50 1,0031 1003,1 1,946 62,62 8,371 62.62 9,837
15,6 60 1.0024 1002,4 1,945 62,58 8,366 62,58 9,8165 62,50 8,355 62,50 9,818
26,7 80 0,9999 999,9 1.940 62,42 8,344 62,42 9,805
32,2 90 0,9981 998,1 1,937 998,1 1,937 62168 8,316 0,9962 996,2 1,933 62,19 8,314 62,19 9,769
43,3 110 0.9944 994,4 1,928 62,03 8,292 62,03 9,744
48,9 120 0,9912
54,4 130 0,9888 988,8 1,919 61,73 8,252 61,73 9.697
60,0 140 0,9864 986,4 1,914 61,58 8,232 61,58 9,673 8,207 61,39 9,644
71,1 160 0,9803 980,3 1,902 61.20 8,181 61,20 9,614
76,7 170 0,9768 976,8 1,895 60,98 8,1169 973,1 1,888 60,75 8,121 60,75 9,543
87,8 190 0.9696 969,6 1.881 60,53 8,092 60,53 9,509
93,3 200 0,9661
121,1 250 0,9456 945,6 1,835 59,03 7,891 59,03 9.273
148,9 300 0,9217 921,7 1,788 57,54 7,692 57,54 9,039 57,54 9,039 7,463 55,83 8,770
204,4 400 0,8636 863,6 1,676 53.91 7,207 53,91 8,469
260,0 500 0,7867 786,7 1,526 49,11 6,565,11 точка


Плотность воды и удельный вес при 10 000 фунтов на кв. дюйм и заданных температурах:

Для полного стола с удельным весом — поверните экран!

62,4
Температура Плотность (при 10 000 psi или 681 атм) Удельный вес
[° C] [г / см 3 ] [кг / м 3 ] [сл / фут 3 ] [фунт м / фут 3 ] [фунт м / галлон (жидкий раствор США)] [фунт f / фут 3 ] [кН / м 3 ]
0.0 32 1,033 1033 2,004 64,5 8,62 64,5 10,13
4,4 40 1032 64,4 10,12
10,0 50 1,031 1031 2.000 64,4 8,60 64.4 10,11
15,6 60 1,029 1029 1,997 64,3 8,59 64,3 10,09 64,1 8,58 64,1 10,08
26,7 80 1,026 1026 1,990 64.0 8,56 64,0 10,06
32,2 90 1,024 1024 1,986 63,9 8,54 63,9 8,54 63,9 1021 1,982 63,8 8,52 63,8 10,02
43,3 110 1,019 1019 1.977 63,6 8,51 63,6 9,99
48,9 120 1,017 1017 1,973 63,5 1,014 1014 1,968 63,3 8,46 63,3 9,94
60,0 140 1.011 1011 1,962 63,1 8,44 63,1 9,92
65,6 150 1,008 1008
71,1 160 1,005 1005 1,951 62,8 8,39 62,8 9,86
76.7 170 1,002 1002 1,945 62,6 8,37 62,6 9,83
82,2 180 9,80
87,8 190 0,996 996 1,932 62,2 8,31 62.2 9,77
93,3 200 0,992 992 1,926 62,0 8,28 62,0 9,73
60,8 8,13 60,8 9,55
148,9 300 0,953 953 1,849 59.5 7,95 59,5 9,35
176,7 350 0,930 930 1.805 58,1 7,716,16 905 1,756 56,5 7,55 56,5 8,88
260,0 500 0,847 847 1.643 52,9 7,07 52,9 8,31
315,6 600 0,774 774 1,501 48,3 галлон основан на 7,48 галлона на кубический фут .

  • 1 галлон (жидкий раствор США) = 3,7854 л = 0,8327 галлона (Великобритания) = 0,8594 галлона (сухой раствор США) = 0,1074 бушеля (сухой раствор США) = 0,4297 уп (сухой раствор США) = 4 кварты (жидкий раствор США) = 8 пунктов (США) liq) = 16 c (США) = 32 gi (жидкий раствор США) = 128 жидких унций (США) = 1024 жидких унций (США) = 3.7854×10 -3 м 3 = 0,1337 фута 3 = 4,951×10 -3 ярдов 3

Для преобразования плотности в кг / м 3 в другие единицы плотности — или между единицами измерения — используйте приведенные ниже значения преобразования:

  • 1 кг / м 3 = 1 г / л = 0,001 кг / л = 0,000001 кг / см 3 = 0,001 г / см 3 = 0,99885 унций / фут 3 = 0,0005780 унций / дюйм 3 = 0,16036 унций / галлон (Великобритания) = 0,1335 унций / галлон (жидкий раствор США) = 0.06243 фунт / фут 3 = 3,6127×10-5 фунт / дюйм 3 = 1,6856 фунт / ярд3 = 0,010022 фунт / галлон (Великобритания) = 0,008345 фунт / галлон (жидкий раствор США) = 0,00194032 сл / фут 3 = 0,0007525 тонна (длинная) / ярд 3 = 0,0008428 тонна (короткая) / ярд 3

См. также преобразователь плотности

Пример 2: Плотность воды в унциях / дюйм 3
Плотность воды при температуре 20 o C составляет 998,21 кг / м 3 (таблица выше). Плотность в единицах унций / дюйм 3 может быть вычислена с помощью приведенного выше значения преобразования в

998.21 [кг / м 3 ] * 0,0005780 [(унция / дюйм 3 ) / (кг / м 3 )] = 0,5797 [унция / дюйм 3 ]

Пример 3: Масса горячего Вода
Бак объемом 10 м 3 содержит горячую воду с температурой 190 ° F. Из приведенной выше таблицы плотность воды при 190 ° F составляет 966,8 кг / м 3 . Можно рассчитать общую массу воды в баке

10 [м 3 ] * 966,8 [кг / м 3 ] = 9668 [кг]

См. Также гидростатическое давление в воде и энергию, накопленную в горячей воде

.

Вода — теплота испарения

(скрытая) теплота парообразования (∆H vap ), также известная как энтальпия парообразования или испарения, представляет собой количество энергии (энтальпии), которое необходимо добавить к жидкому веществу. , С по преобразуют заданное количество вещества в газ .

Энтальпия парообразования является функцией давления, при котором происходит это преобразование. Теплота испарения уменьшается с повышением температуры и полностью исчезает в определенной точке, называемой критической температурой (Критическая температура для воды: 373.946 ° C или 705,103 ° F, критическое давление: 220,6 бар = 22,06 МПа = 3200 фунтов на кв. Дюйм).

Онлайн-калькулятор теплоты испарения воды

Калькулятор, представленный ниже, можно использовать для расчета теплоты испарения жидкой воды при давлении пара при заданных температурах.
Выходное тепло выражается в кДж / моль, кДж / кг, кВт · ч / кг, кал / г, британских тепловых единиц (IT) / моль и британских тепловых единиц (IT) / фунт м .

Примечание! Температура должна быть в пределах 0–370 ° C, 32–700 ° F, 273–645 K и 492–1160 ° R, чтобы получить допустимые значения.

Давление пара — см. В таблицах ниже.

См. Термодинамические свойства в воде и тяжелой воде.
См. Также Точки кипения воды при высоком давлении, Точки кипения при вакуумном давлении, Плотность, удельный вес и коэффициент теплового расширения, Динамическая и кинематическая вязкость, Энтальпия и энтропия, Константа ионизации, pK w , нормальной и тяжелой воды, Точки плавления при высоком давлении, давлении насыщения, удельном весе, удельной теплоемкости (теплоемкости) и удельном объеме для онлайн-калькуляторов, а также аналогичных рисунков и таблиц, показанных ниже.

heat_vaporization_C


heat_vaporization_F


Теплота испарения жидкой воды при давлении насыщения при температурах от 0 до 374 ° C:

4946
Температура Давление пара Теплота испарения, ∆Hvap
[° C] [кПа]
[100 * бар]
[Дж / моль] [кДж / кг] [ Вт · ч / кг] [британские тепловые единицы (IT) / фунт м ]
0.01 0,61165 45054 2500,9 694,69 1075,2
2 0,70599 44970 2496,2 693,39 1073,2
692,06 1071,1
10 1,2282 44627 2477,2 688,11 1065.0
14 1.5990 44456 2467.7 685.47 1060.9
18 2.0647 44287 2458.3 682.86 1056.9 44200 2453,5 681,53 1054,8
25 3,1699 43988 2441,7 678.25 1049,7
30 4,2470 43774 2429,8 674,94 1044,6
34 5,3251 43602 2420,3 672,31
7,3849 43345 2406,0 668,33 1034,4
44 9,1124 43172 2396.4 665,67 1030,3
50 12,352 42911 2381,9 661,64 1024,0
54 15,022 42738 2372,9 42738 2372,9 60 19,946 42475 2357,7 654,92 1013,6 ​​
70 31,201 42030 2333.0 648,06 1003,0
80 47,414 41579 2308,0 641,11 992,26
90 70,182 41120 2282,5 98,03 96 87,771 40839 2266,9 629,69 974,59
100 101,42 40650 2256.4 626,78 970,08
110 143,38 40167 2229,6 619,33 958,56
120 198,67 39671 2202,146 2202,146 140 361,54 38630 2144,3 595,64 921,88
160 618.23 37508 2082,0 578,33 895,10
180 1002,8 36286 2014,2 559,50 865.95
200 1554.9 349 833,92
220 2319,6 33462 1857,4 515,94 798,54
240 3346.9 31804 1765,4 490,39 758,99
260 4692,3 29934 1661,6 461,56 714,36
280 64167,6498 663,37
300 8587,9 25304 1404,6 390,17 603,87
320 11284 22310 1238.4 344,00 532,42
340 14601 18507 1027,3 285,36 ​​ 441,66
360 18666 12967 719,8 12967 719,8
373,946 22064 0 0,0 0,0 0,0



Теплота испарения жидкой воды при давлении насыщения при температурах от 0 до 705 ° F:

,3 2 6 6
Температура Давление пара Теплота парообразования, ∆Hvap
[° F] [psi] [BTU (IT) / моль] [ Британские тепловые единицы (IT) / фунт м ] [кал / г] [кДж / кг]
32.2 0,0891 42,70 1075,2 597,33 2500,9
40 0,1219 42,52 1070,7 594,82 2490,4
50 0,1783 591,67 2477,2
60 0,2564 42,07 1059,4 588,54 2464.1
70 0,3632 41,85 1053,7 585,39 2450,9
80 0,5073 41,62 1048,0 582,25 2437,7 41,40 1042,4 579,09 2424,5
100 0,9506 41,17 1036,7 575.92 2411,3
110 1,277 40,95 1030,9 572,74 2398,0
120 1,695 40,72 1025,2 569,55 2,226 40,49 1019,4 566,34 2371,2
140 2,893 40,26 1013.6 563,13 2357,7
150 3,723 40,02 1007,7 559,86 2344,0
160 4,747 39,79 1001,8 556,58 170 6.000 39,55 995,87 553,26 2316,4
180 7,519 39.31 989,85 549,92 2302,4
190 9,350 39,07 983,76 546,54 2288,2
200 11,54 38,83.3 49 9,54 38,83.
210 14,14 38,58 971,35 539,64 2259,4
212 14.71 38,53 970,08 538,93 2256,4
220 17,20 38,33 965,02 536,12 2244,6
240 24,99 37,81 2214,5
260 35,45 37,28 938,64 521,46 2183,3
280 49.22 36,73 924,71 513,73 2150,9
300 66,6 36,15 910,21 505,67 2117,1
350 135 34,59 34,59 2025,9
400 247 32,82 826,41 459,12 1922,2
450 422 30.78 774,93 430,51 1802,5
500 680 28,37 714,36 396,87 1661,6
550 1044 25,48 9006 492 1044 25,48
600 1541 21,93 552,09 306,72 1284,2
625 1849 19.41 488,64 271,46 1136,6
650 2205 16,95 426,81 237,11 992,8
675 2615 13,47 2615 13,47
705,103 3196 0,00 0,00 0,00 0,0
.

Вода — удельный объем

Удельный объем — это величина, обратная плотности, или отношение объема к массе вещества:

v = V / m = 1 / ρ [1]

где

v = удельный объем, обычно единицы [см 3 / г] или [фут 3 / фунт]
V = объем, обычно единицы [см 3 ] или [фут 3 ]
м = масса, обычно единицы [г] или [фунт]
ρ = плотность, обычно единицы [г / см 3 ] или [фунт / фут 3 ]

Онлайн-калькулятор удельного объема воды

Калькулятор ниже может использоваться для расчета удельный объем жидкой воды при заданных температурах.
Удельный объем на выходе указан в см 3 / г, фут 3 / фунт, галлон (жидкий раствор США) / фунт и фут 3 / сл.

Температура должна быть в пределах 0-370 ° C, 32-700 ° F, 273-645 K и 492-1160 ° R

Удельный объем воды зависит от температуры, как показано ниже:

См. Вода и тяжелая Вода — термодинамические свойства.
См. Также Точки кипения воды при высоком давлении, Точки кипения при вакуумном давлении, Плотность, удельный вес и коэффициент теплового расширения, Динамическая и кинематическая вязкость, Энтальпия и энтропия, Теплота испарения, Константа ионизации, pK w , нормальная и тяжелая вода, точки плавления при высоком давлении, давление насыщения, удельный вес и удельная теплоемкость (теплоемкость) для онлайн-калькуляторов, а также аналогичные рисунки и таблицы, показанные ниже.

specific_volume_C

specific_volume_F
Удельный объем воды при температурах, указанных в градусах Цельсия:

Температура Удельный объем (0-100 ° C при 1 атм,> 100 ° C при давлении насыщения)
[° C] [см 3 / г] [футов 3 / фунт] [галлонов (лик США) / фунт ]
0.1 1.00015 0,016021 0,11981
1 1.00010 0,016020 0,11981
4 1.00003 0,016019 0,11982
103062 0,11982 103062 0,11979
15 1.00090 0,016033 0,11972
20 1.00180 0,016047 0,11961
25 1,00296 0,016066 0,11947
30 1,00437 0,016088 0,11931
600 0,11931
600 0,11931
600 0,11931
40 1,00785 0,016144 0,11889
45 1,00989 0.016177 0,11865
50 1,01210 0,016212 0,11839
55 1,01452 0,016251 0,11811
60 1,01709
0,059 60 1,01709 0,059 65 1,01984 0,016336 0,11750
70 1,02275 0,016383 0.11716
75 1.02581 0,016432 0,11681
80 1,02903 0,016483 0,11645
85 1,03241 0,016538 0.1160 0,016538 0.1160 0,016538 1,03594 0,016594 0,11567
95 1,03962 0,016653 0,11526
100 1.04346 0,016715 0,11484
110 1,05158 0,016845 0,11395
120 1,06032 0,016985 0,11301
1406262 0,11301
14062662 0,11301
14062662
160 1,10199 0,017652 0,10874
180 1,12740 0.018059 0,10629
200 1,15652 0,018526 0,10361
220 1,19016 0,019065 0,10068
240 1,22945
240 1,22945 0,059 260 1,27611 0,020441 0,09390
280 1,33284 0,021350 0.08990
300 1.40422 0,022493 0,08533
320 1,49905 0,024012 0,07994
340 1,63755 0,026231 1,63755 0,026231 0,026231 1,89541 0,030362 0,06322
373,946 3,10559 0,049747 0,03858

Удельный объем воды при температурах, приведенных в градусах Фаренгейта:

0000

0

50062
4 Удельный объем (0-212 ° F при 1 атм,> 212 ° F при давлении насыщения)
[° F] [фут 3 / фунт] [ галлонов (жидк. США) / фунт] [фут 3 / фунт] [см 3 / г]
32.2 0,01602 0,1198 0,5155 1.0002
34 0,01602 0,1198 0,5154 1.0001
39,2 0,01602 0,1158 0,01602 0,119862 40 0,01602 0,1198 0,5154 1,0000
50 0,01602 0.1199 0,5155 1.0003
60 0,01603 0,1199 0,5159 1,0010
70 0,01605 0,1201 0,5164 1.002062 0,07 0,1202 0,5171 1,0034
90 0,01610 0,1204 0,5180 1.0050
100 0,01613 0,1207 0,5190 1,0070
110 0,01617 0,1209 0,5201 1,0092
120 0,016202 0,016202 120 0,016202 1,0116
130 0,01625 0,1215 0,5227 1,0143
140 0.01629 0,1219 0,5242 1,0171
150 0,01634 0,122 0,5258 1,0202
160 0,01639 0,1226 0,5274 0,122 0,5274 0,01645 0,1230 0,5292 1,0269
180 0,01651 0,1235 0.5311 1,0305
190 0,01657 0,1239 0,5331 1,0343
200 0,01663 0,124 0,5351 1,0384
0,0162 1,0384 0,0162 1,0384 212 0,5378 1,0435
220 0,01677 0,1255 0,5396 1,0471
240 0.01693 0,1266 0,5446 1,0567
260 0,01710 0,1279 0,5501 1,0675
280 0,01728 0,1292 0,5558 0,1292 0,5558 0,01748 0,1307 0,5623 1,0911
350 0,01799 0,1346 0.5789 1,1232
400 0,01861 0,1392 0,5987 1,1616
450 0,01943 0,1453 0,6251 1,2129
50062 1,2129
0,6577 1,2761
550 0,02177 0,1629 0,7004 1,3591
600 0.02357 0,1763 0,7583 1,4713
625 0,02491 0,1864 0,8015 1,5552
650 0,02683 0.2007 0,863147 0.2007 0,863147 0,02964 0,2217 0,9535 1,8501
700 0,03380 0,2528 1.0875 2,1101

См. Также Свойства воды — английские единицы и вода — термодинамические свойства — единицы СИ

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.