Koeficijent toplotne provodljivosti vode na različitim temperaturama. Velika enciklopedija nafte i gasa

Voda ima visok toplotni kapacitet. Visok toplotni kapacitet vode igra značajnu ulogu u procesu hlađenja i grijanja vodnih tijela, kao iu oblikovanju klimatskih uslova susjednih regija. Voda se polako hladi i zagrijava kako tokom dana tako i tokom promjene godišnjih doba. Maksimalna fluktuacija temperature u Svjetskom okeanu ne prelazi 40°C, dok u zraku ove fluktuacije mogu doseći 100-120°C. Toplotna provodljivost (ili prijenos toplinske energije) vode je zanemarljiva. Zbog toga voda, snijeg i led ne provode dobro toplinu. U vodnim tijelima prijenos topline u dubinu je vrlo spor.

Viskoznost vode. Površinski napon

Kako se salinitet povećava, viskoznost vode lagano raste. Viskoznost ili unutrašnje trenje je svojstvo fluidnih (tečnih ili gasovitih) supstanci da se odupru sopstvenom toku. Viskoznost tečnosti zavisi od temperature i pritiska. Smanjuje se i s povećanjem temperature i s povećanjem pritiska. Površinski napon vode određuje snagu adhezije između molekula, kao i oblik površine tečnosti. Od svih tekućina osim žive, voda ima najveću površinsku napetost. Kako temperatura raste, ona se smanjuje.

Laminarno i turbulentno, postojano i nestabilno, jednoliko i neujednačeno kretanje vode

Laminarno kretanje je paralelni mlazni tok, sa stalnim protokom vode, brzina svake tačke toka se ne mijenja u vremenu, ni po veličini ni po smjeru. Turbulentno - oblik strujanja u kojem elementi toka vrše neuređena kretanja duž složenih putanja. Ujednačenim kretanjem, površina je paralelna sa nivelisanom donjom površinom. kod neravnomjernog kretanja, nagib brzine strujanja živog odsječka je konstantan u dužini presjeka, ali varira duž dužine toka. Nestacionarno kretanje karakteriše činjenica da se svi hidraulički elementi strujanja u razmatranoj dionici mijenjaju po dužini i vremenu. Ustanovljeno - naprotiv.

Krug vode, njegove kontinentalne i okeanske veze, intrakontinentalni ciklus

U ciklusu se razlikuju tri karike - okeanska, atmosferska i kontinentalna. Kontinentalni obuhvata litogene, zemljišne, riječne, jezerske, glacijalne, biološke i ekonomske veze. Atmosfersku vezu karakterizira prijenos vlage u cirkulaciji zraka i stvaranje padavina. Okeansku vezu karakteriše isparavanje vode, pri čemu se sadržaj vodene pare u atmosferi kontinuirano obnavlja. Intrakontinentalna cirkulacija je tipična za područja unutrašnjeg oticanja.

Vodena ravnoteža svjetskih okeana, globusa, kopna

Globalni ciklus vlage Zemlje nalazi svoj izraz u vodnom bilansu Zemlje, koji se matematički izražava jednadžbom vodnog bilansa (za Zemlju u cjelini i za njene pojedinačne dijelove). Sve komponente (komponente) vodnog bilansa mogu se podijeliti na 2 dijela: dolazni i odlazni. Ravnoteža je kvantitativna karakteristika ciklusa vode. Metoda izračunavanja bilansa voda koristi se za proučavanje ulaznih i izlaznih elemenata velikih dijelova zemaljske kugle - kopna, okeana i Zemlje u cjelini, pojedinačnih kontinenata, slivova velikih i malih rijeka i jezera, i konačno, velikih područja. polja i šuma. Ova metoda omogućava hidrolozima da riješe mnoge teorijske i praktične probleme. Proučavanje vodnog bilansa zasniva se na poređenju njegovih ulaznih i izlaznih dijelova. Na primjer, za zemljište, padavine su ulazni dio bilansa, a isparavanje je izlazni dio. Dopuna okeana vodom nastaje zbog oticanja riječnih voda sa kopna, a protok je zbog isparavanja.

Povezane informacije:

1. Kako možete kupiti nebo ili toplinu zemlje? Ova ideja nam je neshvatljiva. Ako nemamo svjež zrak i prskanje vode, kako ih možete kupiti od nas?

Stranica 1

Toplotna provodljivost vode je oko 5 puta veća od one nafte. Povećava se s povećanjem tlaka, ali pri pritiscima koji se javljaju u hidrodinamičkim prijenosima može se uzeti konstantnim.

Toplotna provodljivost vode je približno 28 puta veća od one u zraku. U skladu s tim, brzina gubitka topline se povećava kada je tijelo uronjeno u vodu ili u dodiru s njom, a to u velikoj mjeri određuje toplinski osjećaj osobe u zraku i u vodi. Tako, na primjer, na - (- 33, zrak nam izgleda topao, a ista temperatura vode indiferentna. Temperatura zraka 23 nam se čini ravnodušnom, a voda iste temperature hladna. Na - (- 12 , vazduh deluje hladno, a voda hladna.

Toplotna provodljivost vode i vodene pare je nesumnjivo najbolje proučena od svih drugih tvari.

Toplotna provodljivost vode ima pozitivan temperaturni tok, stoga, pri niskim koncentracijama, toplinska provodljivost vodenih otopina mnogih soli, kiselina i lužina raste s porastom temperature.

Toplotna provodljivost vode je mnogo veća od one drugih tekućina (osim metala) i također se mijenja anomalno: povećava se do 150 C i tek tada počinje opadati. Električna provodljivost vode je vrlo mala, ali se značajno povećava s povećanjem i temperature i pritiska. Kritična temperatura vode je 374 C, kritični pritisak je 218 atm.

Toplotna provodljivost vode je mnogo veća od one drugih tekućina (osim metala), a također se anomalno mijenja: povećava se do 150 C i tek tada počinje opadati. Električna provodljivost vode je vrlo mala, ali se značajno povećava s povećanjem i temperature i pritiska. Kritična temperatura vode je 374 C, kritični pritisak je 218 atm.

Toplotna provodljivost vode ima pozitivan temperaturni tok, stoga, pri niskim koncentracijama, toplinska provodljivost vodenih otopina mnogih soli, kiselina i lužina raste s porastom temperature.

Toplotna provodljivost vode, vodenih rastvora soli, alkoholno-vodenih rastvora i nekih drugih tečnosti (na primer, glikola) raste sa porastom temperature.

Toplotna provodljivost vode je vrlo mala u odnosu na toplotnu provodljivost drugih supstanci; dakle, toplotna provodljivost plute je 0 1; azbest - 0 3 - 0 6; beton - 2 - 3; drvo - 0 3 - 1 0; cigla-1 5 - 2 0; led - 5 5 cal / cm sec.

Toplotna provodljivost vode X na 24 je 0,511, njen toplotni kapacitet sa 1 kcal kg C.

Toplotna provodljivost vode prn 25 je 1 43 - 10 - 3 cal / cm-sec.

Budući da je toplotna provodljivost vode (R 0 5 kcal / m - h - stepen) približno 25 puta veća od one mirnog zraka, istiskivanje zraka vodom povećava toplinsku provodljivost poroznog materijala. S brzim smrzavanjem i stvaranjem u porama građevinskog materijala, to više nije led, već snijeg (R 0 3 - 0 4), kako su naša zapažanja pokazala, toplinska provodljivost materijala, naprotiv, nešto opada. Ispravno obračunavanje sadržaja vlage u materijalima je od velike važnosti za termotehničke proračune konstrukcija, kako nadzemnih tako i podzemnih, na primjer, vode i kanalizacije.

Teorije transportnih fenomena, zasnovane na Gibbsovom statističkom metodu, postavljaju sebi zadatak da dobiju kinetičke jednačine iz kojih se može pronaći specifičan oblik neravnotežnih funkcija raspodjele. Pretpostavlja se da neravnotežna funkcija distribucije sistema ima kvazi-ravnotežni oblik, a temperatura, gustina broja čestica i njihova prosječna brzina zavise od

prostorno-vremenske koordinate. Korelacija uzastopnih sudara se postiže uzimanjem u obzir ne samo tvrdih sudara (zbog odbijanja), već i takozvanih mekih sudara (zbog privlačenja), uslijed kojih se čestice kreću duž zakrivljenih putanja.

Najpoznatija je Kirkwoodova metoda, u kojoj meki udari određuju koeficijent trenja. Prema Einstein-Smoluchowskom koeficijent trenja

gdje je Boltzmannova konstanta, T je apsolutna temperatura i koeficijent samodifuzije.

Prema Kirkwoodu, korelacija interakcije okolnih čestica sa datom česticom se vrši tokom karakterističnog vremena, nakon čega se sile koje djeluju od drugih čestica na datu česticu smatraju nekorelisanim. Štaviše, vrijeme korelacije interakcije treba biti manje od karakterističnog vremena relaksacije makroskopskih karakteristika supstance.

Za koeficijent toplotne provodljivosti, Kirkwood dobija sledeći izraz

gdje je broj čestica po jedinici volumena, je funkcija radijalne ravnoteže raspodjele čestica, je potencijal parnih sila.

Pored činjenice da je za izračunavanje N pomoću ove formule potrebno sa velikom preciznošću znati ne samo nego i njegove derivate, kao i (što je samo po sebi u ovom trenutku praktično nerešiv problem) nedavno je pokazalo je da se kinetički koeficijenti ne mogu direktno proširiti u niz u smislu stupnjeva gustine, kao što se Kirkwood ljubi, već se mora koristiti složenija ekspanzija. To je zbog potrebe da se uzmu u obzir ponovljeni sudari čestica koje su već povezane

rezultat prethodnih sudara sa drugim česticama. U vezi s navedenim poteškoćama, potrebno je pribjeći modelskim metodama istraživanja.

Među radovima modeliranja interesantni su radovi zasnovani na konceptu prirode toplotnog kretanja u tečnostima, u kojima se prenos toplote određuje pomoću hiperakustičnih oscilacija sredine (fonona). Ovaj pristup uzima u obzir kolektivnu prirodu kretanja molekula u tekućini. U ovom slučaju, toplinska provodljivost K se određuje, na primjer, na sljedeći način (Sakiadis i Cotes formula)

gdje je brzina hiperzvuka; toplotni kapacitet pri konstantnom pritisku, prosečna udaljenost između molekula, gustina.

Uz modelski pristup, postoje i polu-empirijske relacije za toplotnu provodljivost (Filippov,

Toplotna provodljivost je približno 5 puta manja od toplotne provodljivosti (tabela 43). Tetrahlorid ugljika je obična tekućina, za koju, kao i za sve druge tekućine, dolazi do smanjenja brzine zvuka s povećanjem temperature, smanjenja toplinske provodljivosti i povećanja toplinskog kapaciteta. U vodi na niskim temperaturama je suprotno. Priroda promjene svih ovih svojstava u vodi podsjeća na prirodu njihove promjene za obične tvari u plinovitom stanju. Zaista, toplotna provodljivost gasa raste sa porastom temperature.

Srednja brzina molekula, toplotni kapacitet i srednji slobodni put).

Na primjer, ispod je ovisnost toplinske provodljivosti zraka pri atmosferskom pritisku za određeni broj temperatura.

Promena toplotne provodljivosti tokom topljenja leda I i dalja promena T sa porastom temperature tekuće vode prikazani su na sl. 57, koji pokazuje da se toplotna provodljivost tokom topljenja leda I smanjuje za približno

Tabela 43 (vidi skeniranje) Temperaturne zavisnosti toplotne provodljivosti vode i ugljen-tetrahlorida

4 puta. Studija promjene toplinske provodljivosti prehlađene vode do -40°C pokazuje da prehlađena voda nema nikakve karakteristike na 0°C (tablica 43). Da bi se ilustrovao normalan temperaturni tok toplotne provodljivosti, prikazana je zavisnost toplotne provodljivosti o temperaturi. Toplotna provodljivost monotono opada sa porastom temperature.

Sve normalne tečnosti menjaju predznak promene toplotne provodljivosti sa temperaturom sa povećanjem pritiska. Za veliku klasu tečnosti ova promena se dešava pod pritiskom.Toplotna provodljivost vode ne menja prirodu temperaturne zavisnosti pod pritiskom. Relativna vrijednost povećanja toplotne provodljivosti vode pri pritisku je -50%, dok je za

drugim normalnim tečnostima ovo povećanje pri istom pritisku iznosi (Sl. 58).

Zavisnost K pritiska za vodu prikazana je na sl. 58. Tako malo relativno povećanje toplotne provodljivosti vode sa povećanjem pritiska je posledica niske kompresibilnosti vode u poređenju sa drugim tečnostima, što je određeno prirodom sila međumolekularne interakcije.

Rice. 57. Zavisnost toplotne provodljivosti vode i temperature

Rice. 58. Temperaturna zavisnost toplotne provodljivosti i silikonskog ulja za brojne pritiske

U odeljku na pitanje koliki je koeficijent toplotne provodljivosti (npr. vode)?? (šta je jednako vodi?) koju je dao autor Kavkaski najbolji odgovor je Koeficijent toplinske provodljivosti - numerička karakteristika toplinske provodljivosti materijala, jednaka količini topline (u kilokalorijama) koja prolazi kroz materijal debljine 1 m i 1 sq. m na sat sa temperaturnom razlikom na dvije suprotne površine od 1 stepen. C. Metali imaju najveću toplotnu provodljivost, dok gasovi imaju najmanju.
Što se vode tiče...
"Toplotna provodljivost većine tečnosti opada sa porastom temperature. Voda je izuzetak u ovom pogledu. Sa porastom temperature od 0 do 127°C, toplotna provodljivost vode raste, a sa daljim porastom temperature opada ( Slika 3.2). Na 0°C, toplotna provodljivost vode je 0,569 W/(m°C). Sa povećanjem mineralizacije vode, njena toplotna provodljivost opada, ali vrlo malo "... Vidi.
Izvor: Rječnik prirodnih nauka. Glossary. RU

Odgovor od Alexander Tyukin[guru]
Ono što je Fess XX rekao nije toplotna provodljivost, već volumetrijski toplotni kapacitet.
Toplotna provodljivost tvari je vrijednost koja pokazuje koliko je topline potrebno da se primijeni na jedan kraj beskonačno tanke žice ove tvari tako da se tačka te žice na udaljenosti od 1 m od ovog kraja poveća za 1 stepen u jednoj sekundi (pod pretpostavkom da nema prijenosa topline u prostor). Majk je sve dobro napisao.

Odgovor od Mike[guru]
Toplotna provodljivost je sposobnost supstance da prenosi toplotnu energiju, kao i kvantitativna procena te sposobnosti (koja se naziva i koeficijent toplotne provodljivosti).
Fenomen toplotne provodljivosti leži u činjenici da se kinetička energija atoma i molekula, koja određuje temperaturu tela, prilikom njihove interakcije prenosi na drugo telo ili se prenosi sa više zagrejanih delova tela na manje zagrejana područja.
Supstanca Toplotna provodljivost
W/(m*deg)
Aluminijum 209.3
Gvožđe 74.4
Zlato 312.8
Mesing 85.5
Bakar 389.6
Merkur 29.1
Srebro 418.7
Čelik 45.4
Liveno gvožđe 62.8
voda, 2.1

Toplotna provodljivost vode je svojstvo koje svi, ne sluteći, vrlo često koristimo u svakodnevnom životu.

Ukratko o ovoj nekretnini, već smo pisali u našem članku. HEMIJSKA I FIZIČKA SVOJSTVA VODE U TEČNOM STANJU →, u ovom materijalu ćemo dati detaljniju definiciju.

Prvo razmotrite značenje pojma toplotna provodljivost općenito.

Toplotna provodljivost je...

Priručnik tehničkog prevodioca

Toplotna provodljivost - prijenos topline, u kojem prijenos topline u neravnomjerno zagrijanom mediju ima atomsko-molekularni karakter

[Terminološki rječnik za konstrukciju na 12 jezika (VNIIIS Gosstroy of SSSR)]

Toplotna provodljivost - sposobnost materijala da prenosi toplotni tok

[ST SEV 5063-85]

Priručnik tehničkog prevodioca

Objašnjavajući Ušakovljev rječnik

Toplotna provodljivost, toplotna provodljivost, pl. ne, žensko (fizički) - svojstvo tijela da distribuira toplinu od više zagrijanih dijelova na manje zagrijane.

Objašnjavajući Ušakovljev rječnik. D.N. Ushakov. 1935-1940

Veliki enciklopedijski rječnik

Toplotna provodljivost je prijenos energije sa više zagrijanih dijelova tijela na manje zagrijane kao rezultat toplinskog kretanja i interakcije njegovih sastavnih čestica. To dovodi do izjednačavanja tjelesne temperature. Obično je količina energije koja se prenosi, definisana kao gustina toplotnog toka, proporcionalna temperaturnom gradijentu (Fourierov zakon). Koeficijent proporcionalnosti naziva se koeficijent toplotne provodljivosti.

Veliki enciklopedijski rječnik. 2000

Toplotna provodljivost vode

Za obimnije razumijevanje cjelokupne slike, napominjemo nekoliko činjenica:

• Toplotna provodljivost vazduha je približno 28 puta manja od toplotne provodljivosti vode;
• Toplotna provodljivost ulja je otprilike 5 puta manja od vode;
• Kako pritisak raste, povećava se i toplotna provodljivost;
• U većini slučajeva, s povećanjem temperature, povećava se i toplinska provodljivost slabo koncentriranih otopina soli, lužina i kiselina.

Kao primjer predstavljamo dinamiku promjena vrijednosti toplotne provodljivosti vode u zavisnosti od temperature, pri pritisku od 1 bar:

0°S - 0,569 W/(m stepeni);
10°S - 0,588 W/(m stepeni);
20°S - 0,603 W/(m stepeni);
30°C - 0,617 W/(m stepeni);
40°C - 0,630 W/(m stepeni);
50°S - 0,643 W/(m stepeni);
60°S - 0,653 W/(m stepeni);
70°S - 0,662 W/(m stepeni);
80°S - 0,669 W/(m stepeni);
90°S - 0,675 W/(m stepeni);

100°S – 0,0245 W/(m stepeni);
110°S – 0,0252 W/(m stepeni);
120°S - 0,026 W/(m stepeni);
130°S - 0,0269 W/(m stepeni);
140°S - 0,0277 W/(m stepeni);
150°S - 0,0286 W/(m stepeni);
160°S - 0,0295 W/(m stepeni);
170°S - 0,0304 W/(m stepeni);
180°S - 0,0313 W/(m stepeni).

Toplotna provodljivost je, međutim, kao i sve druge, vrlo važno svojstvo vode za sve nas. Na primjer, vrlo često ga, ne znajući, koristimo u svakodnevnom životu - koristimo vodu za brzo hlađenje zagrijanih predmeta, a grijač za akumuliranje topline i skladištenje.