El coeficiente de conductividad térmica del agua a diferentes temperaturas. Gran enciclopedia de petróleo y gas.

El agua tiene una alta capacidad calorífica. La alta capacidad calorífica del agua juega un papel importante en el proceso de enfriamiento y calentamiento de los cuerpos de agua, así como en la configuración de las condiciones climáticas de las regiones adyacentes. El agua se enfría y se calienta lentamente tanto durante el día como durante el cambio de estaciones. La fluctuación máxima de temperatura en el océano mundial no supera los 40°C, mientras que en el aire estas fluctuaciones pueden alcanzar los 100-120°C. La conductividad térmica (o transferencia de energía térmica) del agua es insignificante. Por lo tanto, el agua, la nieve y el hielo no conducen bien el calor. En los cuerpos de agua, la transferencia de calor a las profundidades es muy lenta.

Viscosidad del agua. Tensión superficial

A medida que aumenta la salinidad, la viscosidad del agua aumenta ligeramente. La viscosidad o fricción interna es la propiedad de las sustancias fluidas (líquidas o gaseosas) de resistir su propio flujo. La viscosidad de los líquidos depende de la temperatura y la presión. Disminuye tanto al aumentar la temperatura como al aumentar la presión. La tensión superficial del agua determina la fuerza de adhesión entre las moléculas, así como la forma de la superficie del líquido. De todos los líquidos excepto el mercurio, el agua tiene la mayor tensión superficial. A medida que la temperatura aumenta, disminuye.

Movimiento de agua laminar y turbulento, constante e inestable, uniforme y no uniforme

El movimiento laminar es un flujo de chorro paralelo, con un flujo constante de agua, la velocidad de cada punto del flujo no cambia en el tiempo, ni en magnitud ni en dirección. Turbulento: una forma de flujo en la que los elementos del flujo realizan movimientos desordenados a lo largo de trayectorias complejas. Con movimiento uniforme, la superficie es paralela a la superficie inferior nivelada. con un movimiento desigual, la pendiente de la velocidad del flujo de la sección viva es constante en la longitud de la sección, pero varía a lo largo del flujo. El movimiento no estacionario se caracteriza por el hecho de que todos los elementos hidráulicos del flujo en la sección considerada cambian en longitud y en tiempo. Establecido - por el contrario.

El ciclo del agua, sus vínculos continentales y oceánicos, el ciclo intracontinental

Se distinguen tres eslabones en el ciclo: oceánico, atmosférico y continental. Continental incluye vínculos litogénicos, de suelo, fluviales, lacustres, glaciales, biológicos y económicos. El enlace atmosférico se caracteriza por la transferencia de humedad en la circulación del aire y la formación de precipitaciones. El enlace oceánico se caracteriza por la evaporación del agua, durante la cual se restaura continuamente el contenido de vapor de agua en la atmósfera. La circulación intracontinental es típica de las áreas de escorrentía interna.

Balance de agua de los océanos del mundo, el globo, la tierra

El ciclo de humedad global de la Tierra encuentra su expresión en el balance hídrico de la Tierra, que se expresa matemáticamente mediante la ecuación del balance hídrico (para la Tierra en su conjunto y para sus partes individuales). Todos los componentes (componentes) del balance hídrico se pueden dividir en 2 partes: entrante y saliente. El equilibrio es una característica cuantitativa del ciclo del agua. El método de cálculo del balance hídrico se utiliza para estudiar los elementos entrantes y salientes de grandes partes del globo: la tierra, el océano y la Tierra en su conjunto, continentes individuales, cuencas fluviales y lagos grandes y pequeños y, finalmente, grandes áreas. de campos y bosques. Este método permite a los hidrólogos resolver muchos problemas teóricos y prácticos. El estudio del balance hídrico se basa en una comparación de sus partes entrantes y salientes. Por ejemplo, para la tierra, la precipitación es la parte entrante del balance y la evaporación es la parte saliente. La reposición de agua del Océano se produce debido a la escorrentía de las aguas de los ríos desde la tierra, y el flujo se debe a la evaporación.

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1. ¿Cómo se puede comprar el cielo o el calor de la tierra? Esta idea es incomprensible para nosotros. Si no tenemos aire fresco y chorros de agua, ¿cómo nos los vas a comprar?

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La conductividad térmica del agua es unas 5 veces mayor que la del aceite. Aumenta al aumentar la presión, pero a las presiones que se dan en las transmisiones hidrodinámicas, puede tomarse constante.

La conductividad térmica del agua es aproximadamente 28 veces mayor que la del aire. De acuerdo con esto, la tasa de pérdida de calor aumenta cuando el cuerpo está sumergido en agua o en contacto con ella, y esto determina en gran medida la sensación de calor de una persona en el aire y en el agua. Entonces, por ejemplo, en - (- 33, el aire nos parece cálido y la misma temperatura del agua parece indiferente. La temperatura del aire 23 nos parece indiferente y el agua de la misma temperatura parece fría. En - (- 12 , el aire parece fresco y el agua parece fría .

La conductividad térmica del agua y del vapor de agua es, sin duda, la mejor estudiada de todas las demás sustancias.

La conductividad térmica del agua tiene un curso de temperatura positivo, por lo tanto, a bajas concentraciones, la conductividad térmica de soluciones acuosas de muchas sales, ácidos y álcalis aumenta al aumentar la temperatura.

La conductividad térmica del agua es mucho mayor que la de otros líquidos (excepto los metales) y también cambia de forma anómala: aumenta hasta los 150 C y solo entonces comienza a disminuir. La conductividad eléctrica del agua es muy pequeña, pero aumenta notablemente con el aumento tanto de la temperatura como de la presión. La temperatura crítica del agua es 374 C, la presión crítica es 218 atm.

La conductividad térmica del agua es mucho mayor que la de otros líquidos (excepto los metales), y también cambia de manera anómala: aumenta hasta los 150 C y solo entonces comienza a disminuir. La conductividad eléctrica del agua es muy pequeña, pero aumenta notablemente con el aumento tanto de la temperatura como de la presión. La temperatura crítica del agua es 374 C, la presión crítica es 218 atm.

La conductividad térmica del agua tiene un curso de temperatura positivo, por lo tanto, a bajas concentraciones, la conductividad térmica de soluciones acuosas de muchas sales, ácidos y álcalis aumenta al aumentar la temperatura.

La conductividad térmica del agua, las soluciones acuosas de sales, las soluciones de alcohol y agua y algunos otros líquidos (por ejemplo, glicoles) aumenta con el aumento de la temperatura.

La conductividad térmica del agua es muy pequeña en comparación con la conductividad térmica de otras sustancias; entonces, la conductividad térmica del corcho es 0 1; amianto - 0 3 - 0 6; hormigón - 2 - 3; árbol - 0 3 - 1 0; ladrillo-1 5 - 2 0; hielo - 5 5 cal / cm seg grados.

La conductividad térmica del agua X en 24 es 0 511, su capacidad calorífica con 1 kcal kg C.

La conductividad térmica del agua prn 25 es 1 43 - 10 - 3 cal / cm-seg.

Dado que la conductividad térmica del agua (R 0 5 kcal / m - h - grado) es aproximadamente 25 veces mayor que la del aire en reposo, el desplazamiento del aire por el agua aumenta la conductividad térmica del material poroso. Con la congelación rápida y la formación en los poros de los materiales de construcción, ya no es hielo, sino nieve (R 0 3 - 0 4), como han demostrado nuestras observaciones, la conductividad térmica del material, por el contrario, disminuye un poco. La contabilidad correcta del contenido de humedad de los materiales es de gran importancia para los cálculos de ingeniería térmica de estructuras, tanto superficiales como subterráneas, por ejemplo, agua y alcantarillado.

Las teorías de los fenómenos de transporte, basadas en el método estadístico de Gibbs, se dieron a la tarea de obtener ecuaciones cinéticas a partir de las cuales se puede encontrar una forma específica de funciones de distribución de no equilibrio. Se supone que la función de distribución de no equilibrio del sistema tiene una forma de cuasi-equilibrio, y la temperatura, la densidad del número de partículas y su velocidad promedio dependen de

coordenadas espacio-temporales. La correlación de colisiones sucesivas se logra teniendo en cuenta no solo las colisiones fuertes (debido a la repulsión), sino también las llamadas colisiones blandas (debido a la atracción), como resultado de lo cual las partículas se mueven a lo largo de trayectorias curvas.

El más famoso es el método de Kirkwood, en el que los impactos suaves determinan el coeficiente de fricción. Según Einstein-Smoluchowski el coeficiente de fricción

donde es la constante de Boltzmann, T es la temperatura absoluta y el coeficiente de autodifusión.

Según Kirkwood, la correlación de la interacción de las partículas circundantes con una partícula dada se lleva a cabo durante el tiempo característico, después del cual las fuerzas que actúan de otras partículas sobre la partícula dada se consideran no correlacionadas. Además, el tiempo de correlación de la interacción debe ser menor que el tiempo de relajación característico de las características macroscópicas de la sustancia.

Para el coeficiente de conductividad térmica, Kirkwood obtiene la siguiente expresión

donde es el número de partículas por unidad de volumen, es la función de distribución de equilibrio radial de las partículas, es el potencial de las fuerzas de pares.

Además de que para calcular N mediante esta fórmula es necesario conocer con gran precisión no sólo sino también sus derivadas, así como (lo que de por sí es un problema prácticamente irresoluble por el momento) recientemente se ha demostrado que los coeficientes cinéticos no pueden expandirse directamente en una serie en términos de grados de densidad, como besa Kirkwood, sino que debe usarse una expansión más compleja. Esto se debe a la necesidad de tener en cuenta las colisiones repetidas de partículas ya correlacionadas en

el resultado de colisiones previas con otras partículas. En relación con las dificultades anteriores, es necesario recurrir a métodos modelo de investigación.

Entre los trabajos de modelización, destacan los trabajos basados ​​en el concepto de la naturaleza del movimiento térmico en los líquidos, en los que la transferencia de calor se determina mediante oscilaciones hiperacústicas del medio (fonones). Este enfoque tiene en cuenta la naturaleza colectiva del movimiento de las moléculas en un líquido. En este caso, la conductividad térmica K se determina, por ejemplo, de la siguiente manera (fórmula de Sakiadis y Cotes)

dónde está la velocidad del hipersonido; capacidad calorífica a presión constante, distancia media entre moléculas, densidad.

Además del enfoque del modelo, también existen relaciones semiempíricas para la conductividad térmica (Filippov,

La conductividad térmica es aproximadamente 5 veces menor que la conductividad térmica (Tabla 43). El tetracloruro de carbono es un líquido ordinario, para el cual, como para todos los demás líquidos, hay una disminución en la velocidad del sonido al aumentar la temperatura, una disminución en la conductividad térmica y un aumento en la capacidad calorífica. En agua a bajas temperaturas, ocurre lo contrario. La naturaleza del cambio de todas estas propiedades en el agua se parece a la naturaleza de su cambio para las sustancias ordinarias en estado gaseoso. De hecho, la conductividad térmica de un gas aumenta al aumentar la temperatura.

Velocidad media de las moléculas, capacidad calorífica y trayectoria libre media).

Por ejemplo, a continuación se muestra la dependencia de la conductividad térmica del aire a presión atmosférica para varias temperaturas.

El cambio en la conductividad térmica durante la fusión del hielo I y el cambio adicional en T con un aumento en la temperatura del agua líquida se muestran en la fig. 57, que muestra que la conductividad térmica durante el derretimiento del hielo I disminuye aproximadamente

Tabla 43 (ver escaneo) Dependencias de la temperatura de la conductividad térmica del agua y el tetracloruro de carbono

4 veces. Un estudio del cambio en la conductividad térmica del agua sobreenfriada hasta -40 °C muestra que el agua sobreenfriada no tiene ninguna característica a 0 °C (Tabla 43). Para ilustrar el curso de temperatura normal de la conductividad térmica, se presenta la dependencia de la conductividad térmica con la temperatura. La conductividad térmica disminuye monótonamente al aumentar la temperatura.

Todos los líquidos normales cambian el signo del cambio en la conductividad térmica con la temperatura al aumentar la presión. Para una gran clase de líquidos, este cambio ocurre a presión.La conductividad térmica del agua no cambia la naturaleza de la dependencia de la temperatura bajo presión. El valor relativo del aumento de la conductividad térmica del agua a presión es -50%, mientras que para

otros líquidos normales este aumento a la misma presión es (Fig. 58).

La dependencia de la presión de K para el agua se muestra en la fig. 58. Este pequeño aumento relativo en la conductividad térmica del agua con el aumento de la presión se debe a la baja compresibilidad del agua en comparación con otros líquidos, que está determinada por la naturaleza de las fuerzas de interacción intermolecular.

Arroz. 57. La dependencia de la conductividad térmica del agua y la temperatura.

Arroz. 58. Dependencia de la temperatura de la conductividad térmica y el aceite de silicona para varias presiones

En la sección sobre la pregunta ¿cuál es el coeficiente de conductividad térmica (por ejemplo, agua)? (¿Qué es igual al agua?) dado por el autor caucásico la mejor respuesta es Coeficiente de conductividad térmica: una característica numérica de la conductividad térmica de un material, igual a la cantidad de calor (en kilocalorías) que pasa a través de un material de 1 m de espesor y 1 metro cuadrado. m por hora con una diferencia de temperatura en dos superficies opuestas de 1 grado. C. Los metales tienen la conductividad térmica más alta, mientras que los gases tienen la más baja.
En cuanto al agua...
"La conductividad térmica de la mayoría de los líquidos disminuye con el aumento de la temperatura. El agua es una excepción en este sentido. Con un aumento de la temperatura de 0 a 127 ° C, la conductividad térmica del agua aumenta, y con un aumento adicional de la temperatura, disminuye ( Fig. 3.2). A 0 ° C, la conductividad térmica del agua es de 0,569 W / (m ° C). Con un aumento en la mineralización del agua, su conductividad térmica disminuye, pero muy ligeramente "... Ver.
Fuente: Diccionario de Ciencias Naturales. Glosario. ru

Respuesta de Alejandro Tyukin[gurú]
Lo que dijo Fess XX no es la conductividad térmica, sino la capacidad calorífica volumétrica.
La conductividad térmica de una sustancia es un valor que muestra cuánto calor se requiere aplicar a un extremo de un alambre infinitamente delgado de esta sustancia para que un punto de este alambre a una distancia de 1 m de este extremo aumente en 1 grado en un segundo (suponiendo cero transferencia de calor al espacio). Mike escribió todo bien.

Respuesta de Miguel[gurú]
La conductividad térmica es la capacidad de una sustancia para transferir energía térmica, así como una evaluación cuantitativa de esta capacidad (también llamada coeficiente de conductividad térmica).
El fenómeno de la conductividad térmica radica en el hecho de que la energía cinética de los átomos y moléculas, que determina la temperatura de un cuerpo, se transfiere a otro cuerpo durante su interacción o se transfiere de las zonas más calentadas del cuerpo a las zonas menos calentadas.
Sustancia Conductividad térmica
W/(m*grados)
Aluminio 209.3
Hierro 74.4
Oro 312.8
Latón 85.5
Cobre 389.6
Mercurio 29.1
Plata 418.7
Acero 45.4
Hierro fundido 62.8
agua, 2.1

La conductividad térmica del agua es una propiedad que todos, sin sospecharlo, utilizamos muy a menudo en la vida cotidiana.

Brevemente sobre esta propiedad, ya escribimos en nuestro artículo. PROPIEDADES QUÍMICAS Y FÍSICAS DEL AGUA EN ESTADO LÍQUIDO →, en este material daremos una definición más detallada.

Primero, considere el significado del término conductividad térmica en general.

La conductividad térmica es...

Manual del traductor técnico

Conductividad térmica: transferencia de calor, en la que la transferencia de calor en un medio calentado de manera desigual tiene un carácter atómico-molecular.

[Diccionario terminológico para la construcción en 12 idiomas (VNIIIS Gosstroy de la URSS)]

Conductividad térmica: la capacidad de un material para transmitir el flujo de calor.

[ST SEV 5063-85]

Manual del traductor técnico

Diccionario explicativo de Ushakov

Conductividad térmica, conductividad térmica, pl. no, hembra (físico) - la propiedad de los cuerpos para distribuir el calor de las partes más calientes a las menos calientes.

Diccionario explicativo de Ushakov. D.N. Ushakov. 1935-1940

Gran diccionario enciclopédico

La conductividad térmica es la transferencia de energía desde las partes más calientes del cuerpo a las menos calientes como resultado del movimiento térmico y la interacción de sus partículas constituyentes. Conduce a la igualación de la temperatura corporal. Por lo general, la cantidad de energía transferida, definida como la densidad de flujo de calor, es proporcional al gradiente de temperatura (ley de Fourier). El coeficiente de proporcionalidad se denomina coeficiente de conductividad térmica.

Gran Diccionario Enciclopédico. 2000

Conductividad térmica del agua

Para una comprensión más voluminosa del panorama general, señalamos algunos hechos:

• La conductividad térmica del aire es aproximadamente 28 veces menor que la conductividad térmica del agua;
• La conductividad térmica del aceite es aproximadamente 5 veces menor que la del agua;
• A medida que aumenta la presión, aumenta la conductividad térmica;
• En la mayoría de los casos, con un aumento de la temperatura, también aumenta la conductividad térmica de soluciones débilmente concentradas de sales, álcalis y ácidos.

Como ejemplo, presentamos la dinámica de cambios en los valores de conductividad térmica del agua en función de la temperatura, a una presión de 1 bar:

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

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

La conductividad térmica, sin embargo, como todas las demás, es una propiedad del agua muy importante para todos nosotros. Por ejemplo, muy a menudo, sin saberlo, lo usamos en la vida cotidiana: usamos agua para enfriar rápidamente objetos calientes y una almohadilla térmica para acumular calor y almacenarlo.