Koeficijent toplinske vodljivosti vode pri različitim temperaturama. Velika enciklopedija nafte i plina

Voda ima veliki toplinski kapacitet. Veliki toplinski kapacitet vode igra značajnu ulogu u procesu hlađenja i zagrijavanja rezervoara, kao iu formiranju klimatskih uvjeta u okolnim područjima. Voda se polagano hladi i zagrijava kako danju tako i s promjenom godišnjih doba. Maksimalna kolebanja temperature u Svjetskom oceanu ne prelaze 40°C, dok u zraku ta kolebanja mogu doseći 100-120°C. Toplinska vodljivost (ili prijenos toplinske energije) vode je zanemariva. Stoga su voda, snijeg i led loši vodiči topline. U rezervoarima se prijenos topline u dubinu odvija vrlo sporo.

Viskoznost vode. Površinska napetost

S povećanjem saliniteta, viskoznost vode lagano raste. Viskoznost ili unutarnje trenje je svojstvo tekućih (tekućih ili plinovitih) tvari da se opiru vlastitom strujanju. Viskoznost tekućina ovisi o temperaturi i tlaku. Smanjuje se i s porastom temperature i s porastom tlaka. Površinska napetost vode određuje snagu prianjanja između molekula, kao i oblik površine tekućine. Od svih tekućina osim žive, voda ima najveću površinsku napetost. Kako se temperatura povećava, ona se smanjuje.

Laminarno i turbulentno, ravnomjerno i nestalno, ravnomjerno i neravnomjerno kretanje vode

Laminarno kretanje je paralelno mlazno strujanje, uz konstantan tok vode, brzina svake točke toka se ne mijenja tijekom vremena, ni po veličini ni po smjeru. Turbulentno je oblik strujanja u kojem elementi strujanja izvode neuredna kretanja duž složenih putanja. Kod ravnomjernog kretanja površina je paralelna s izravnatom površinom dna. s neravnomjernim kretanjem, nagib brzine protoka živog dijela je konstantan duž duljine dijela, ali varira duž duljine protoka. Neustaljeno gibanje karakterizira činjenica da se svi hidraulički elementi toka u promatranom području mijenjaju po duljini i vremenu. Stacionarno stanje je suprotno.

Ciklus vode, njegove kontinentalne i oceanske veze, unutarkontinentalni ciklus

Tri su dijela u ciklusu – oceanski, atmosferski i kontinentalni. Kontinentalni uključuje litogene, zemljišne, riječne, jezerske, glacijalne, biološke i gospodarske komponente. Atmosfersku vezu karakterizira prijenos vlage u kruženju zraka i stvaranje oborina. Oceansku vezu karakterizira isparavanje vode, pri čemu se sadržaj vodene pare u atmosferi kontinuirano obnavlja. Intrakontinentalni vrtlog karakterističan je za područja unutarnje drenaže.

Vodna bilanca svjetskih oceana, globusa, kopna

Globalno kruženje vlage na Zemlji izražava se u bilanci vode Zemlje, koja se matematički izražava jednadžbom bilance vode (za Zemlju kao cjelinu i za njene pojedine dijelove). Sve komponente (komponente) bilance vode mogu se podijeliti u 2 dijela: dolazni i odlazni. Ravnoteža je kvantitativna karakteristika ciklusa vode. Metoda proračuna vodne bilance koristi se za proučavanje ulaznih i izlaznih elemenata velikih dijelova zemaljske kugle - kopna, oceana i Zemlje u cjelini, pojedinih kontinenata, velikih i malih riječnih slivova i jezera, i konačno, velikih površina polja i šume. Ova metoda omogućuje hidrolozima rješavanje mnogih teorijskih i praktičnih problema. Proučavanje bilance vode temelji se na usporedbi njezinih ulaznih i izlaznih dijelova. Na primjer, za kopno, dolazni dio bilance je oborina, a odlazni dio je isparavanje. Ocean se obnavlja vodom zbog otjecanja riječnih voda s kopna, a troši se zbog isparavanja.

Povezane informacije:

1. Kako možete kupiti nebo ili toplinu zemlje? Ova ideja nam je neshvatljiva. Ako mi ne upravljamo svježinom zraka i prskanjem vode, kako ih onda možete kupiti od nas?

Stranica 1

Toplinska vodljivost vode je približno 5 puta veća od toplinske vodljivosti ulja. Povećava se s povećanjem tlaka, ali pri tlakovima koji se javljaju u hidrodinamičkim prijenosima može se uzeti kao konstantan.  

Toplinska vodljivost vode je približno 28 puta veća od toplinske vodljivosti zraka. U skladu s tim, brzina gubitka topline se povećava kada je tijelo uronjeno u vodu ili dođe u dodir s njom, a to uvelike određuje toplinski osjećaj čovjeka na zraku iu vodi. Tako, na primjer, na - (- 33 zrak nam se čini toplim, a ista temperatura vode indiferentnom. Temperatura zraka 23 nam se čini ravnodušnom, a voda iste temperature čini nam se hladnom. Na - (- 12 zrak se čini hladnim, a voda hladnom.  

Toplinska vodljivost vode i vodene pare nedvojbeno je proučena bolje od svih drugih tvari.  

Toplinska vodljivost vode ima pozitivnu varijaciju temperature, stoga se pri niskim koncentracijama toplinska vodljivost vodenih otopina mnogih soli, kiselina i lužina povećava s porastom temperature.  

Toplinska vodljivost vode znatno je veća nego kod drugih tekućina (osim metala) i također se nenormalno mijenja: raste do 150 C i tek tada počinje opadati. Električna vodljivost vode je vrlo niska, ali se značajno povećava s povećanjem temperature i tlaka. Kritična temperatura vode je 374 C, kritični tlak je 218 atm.  

Toplinska vodljivost vode znatno je veća nego kod drugih tekućina (osim metala), a također se nenormalno mijenja: raste do 150 C i tek tada počinje opadati. Električna vodljivost vode je vrlo niska, ali se značajno povećava s povećanjem temperature i tlaka. Kritična temperatura vode je 374 C, kritični tlak je 218 atm.  

Toplinska vodljivost vode ima pozitivnu varijaciju temperature, stoga se pri niskim koncentracijama toplinska vodljivost vodenih otopina mnogih soli, kiselina i lužina povećava s porastom temperature.  

Toplinska vodljivost vode, vodenih otopina soli, alkoholno-vodenih otopina i nekih drugih tekućina (na primjer, glikola) raste s porastom temperature.  

Toplinska vodljivost vode vrlo je mala u usporedbi s toplinskom vodljivošću drugih tvari; Dakle, toplinska vodljivost čepa je 0 1; azbest - 0 3 - 0 6; beton - 2 - 3; drvo - 0 3 - 1 0; opeke-1 5 - 2 0; led - 5 5 cal/cm sec deg.  

Toplinska vodljivost vode X na 24 jednaka je 0,511, njezin toplinski kapacitet je 1 kcal kg C.  

Toplinska vodljivost vode prn 25 je 1 43 - 10 - 3 cal/cm-sec.  

Budući da je toplinska vodljivost vode (I 0 5 kcal / m - h - deg) približno 25 puta veća od toplinske vodljivosti mirnog zraka, istiskivanje zraka vodom povećava toplinsku vodljivost poroznog materijala. S brzim smrzavanjem i stvaranjem ne leda, već snijega (I 0 3 - 0 4) u porama građevinskog materijala, kako su pokazala naša promatranja, toplinska vodljivost materijala, naprotiv, nešto se smanjuje. Ispravno računanje sadržaja vlage u materijalima od velike je važnosti za toplinsko-tehničke proračune konstrukcija, kako nadzemnih tako i podzemnih, na primjer vodovodnih i kanalizacijskih sustava.  

Teorije transportnih fenomena temeljene na Gibbsovoj statističkoj metodi postavile su si zadatak dobivanja kinetičkih jednadžbi iz kojih se može pronaći određeni oblik neravnotežnih funkcija distribucije. Pretpostavlja se da neravnotežna funkcija raspodjele sustava ima kvaziravnotežni oblik, a temperatura, brojna gustoća čestica i njihova prosječna brzina ovise o

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

Najpoznatija je Kirkwoodova metoda u kojoj se mekim udarcima određuje koeficijent trenja. Prema Einstein - Smoluchowskom, koeficijent trenja

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

Korelacija međudjelovanja okolnih čestica s određenom česticom prema Kirkwoodu provodi se tijekom karakterističnog vremena t, nakon čega se sile koje djeluju na danu česticu od strane drugih čestica smatraju nekoreliranima. Štoviše, veličina vremena korelacije međudjelovanja trebala bi biti manje od karakterističnog vremena relaksacije makroskopskih karakteristika tvari.

Za koeficijent toplinske vodljivosti Kirkwood dobiva sljedeći izraz

gdje je broj čestica po jedinici volumena, funkcija distribucije radijalne ravnoteže čestica, a je potencijal para sila.

Osim toga, za izračunavanje No pomoću ove formule, potrebno je s velikom točnošću znati ne samo njegove derivate, već i (što je samo po sebi trenutno praktički nerješiv problem) Nedavno je pokazano da se kinetički koeficijenti ne mogu izravno proširiti u niz u stupnjevima gustoće, kako kaže Kirkwood, ali potrebno je koristiti složeniju dekompoziciju. To je zbog potrebe da se uzmu u obzir opetovani sudari čestica koje su već u korelaciji

rezultat prethodnih sudara s drugim česticama. U vezi s tim poteškoćama potrebno je pribjeći modelnim metodama istraživanja.

Među modelarskim radovima zanimljivi su oni koji se temelje na idejama o prirodi toplinskog gibanja u tekućinama, u kojima se prijenos topline određuje preko hiperakustičkih oscilacija medija (fonona). Ovaj pristup uzima u obzir kolektivnu prirodu kretanja molekula u tekućini. U ovom slučaju, toplinska vodljivost K se određuje, na primjer, kako slijedi (Sakiadisova i Kotesova formula)

gdje je brzina hiperzvuka; toplinski kapacitet pri stalnom tlaku, prosječni razmak između molekula, gustoća.

Osim modelskog pristupa, postoje i poluempirijski odnosi za toplinsku vodljivost (Filippov,

Toplinska vodljivost je približno 5 puta manja od toplinske vodljivosti (tablica 43). Ugljik tetraklorid je obična tekućina kojoj, kao i svim drugim tekućinama, s porastom temperature opada brzina zvuka, smanjuje se toplinska vodljivost, a povećava toplinski kapacitet. Za vodu na niskim temperaturama vrijedi suprotno. Priroda promjene svih ovih svojstava u vodi nalikuje prirodi njihove promjene za obične tvari u plinovitom stanju. Zapravo, toplinska vodljivost plina raste s povećanjem temperature

Prosječna molekularna brzina, toplinski kapacitet i srednji slobodni put).

Kao primjer, u nastavku je prikazana ovisnost toplinske vodljivosti zraka pri atmosferskom tlaku za nekoliko temperatura.

Promjena toplinske vodljivosti tijekom topljenja leda I i daljnja promjena T s porastom temperature tekuće vode prikazane su na slici. 57, iz koje se vidi da se toplinska vodljivost pri topljenju leda I smanjuje za pribl

Tablica 43 (vidi sken) Ovisnosti toplinske vodljivosti vode i ugljikovog tetraklorida o temperaturi

4 puta. Proučavanje promjena toplinske vodljivosti prehlađene vode do -40°C pokazuje da prehlađena voda nema nikakvih svojstava na 0°C (tablica 43). Za ilustraciju normalnog temperaturnog ponašanja toplinske vodljivosti prikazana je ovisnost toplinske vodljivosti o temperaturi. Toplinska vodljivost monotono opada s porastom temperature.

Sve normalne tekućine s povećanjem tlaka mijenjaju predznak promjene toplinske vodljivosti s temperaturom. Za veliku klasu tekućina ova se promjena događa pri tlaku. Toplinska vodljivost vode ne mijenja prirodu ovisnosti o temperaturi pod tlakom. Relativna veličina povećanja toplinske vodljivosti vode pri tlaku je -50%, dok je za

za druge normalne tekućine to povećanje pri istom tlaku iznosi (slika 58).

Ovisnost K o tlaku za vodu prikazana je na sl. 58. Tako mali relativni porast toplinske vodljivosti vode s povećanjem tlaka povezan je s niskom stlačivošću vode u usporedbi s drugim tekućinama, što je određeno prirodom sila međumolekulskog međudjelovanja.

Riža. 57. Ovisnost toplinske vodljivosti vode o temperaturi

Riža. 58. Ovisnost toplinske vodljivosti o temperaturi i silikonsko ulje za više tlakova

U odjeljku na pitanje: što je koeficijent toplinske vodljivosti (na primjer, voda)?? (čemu je jednaka voda?) koju je dao autor bijele rase najbolji odgovor je Koeficijent toplinske vodljivosti je numerička karakteristika toplinske vodljivosti materijala, jednaka količini topline (u kilokalorijama) koja prolazi kroz materijal debljine 1 m i površine 1 kvadratni metar. m na sat s temperaturnom razlikom na dvije suprotne površine od 1 stupnja. C. Najveću toplinsku vodljivost imaju metali, najmanju plinovi.
Ali o vodi...
"Koeficijent toplinske vodljivosti većine tekućina opada s porastom temperature. Voda je u tom pogledu iznimka. S porastom temperature od 0 do 127°C koeficijent toplinske vodljivosti vode raste, a daljnjim porastom temperature opada. (Sl. 3.2). Pri 0 °C koeficijent toplinske vodljivosti vode iznosi 0,569 W/(m °C) s povećanjem mineralizacije vode, ali vrlo malo opada.
Izvor: Rječnik prirodnih znanosti. Glosar. RU

Odgovor od Aleksandar Tjukin[guru]
Ono što je Fess XX rekao nije koeficijent toplinske vodljivosti, već volumetrijski toplinski kapacitet.
Koeficijent toplinske vodljivosti tvari je vrijednost koja pokazuje koliko je topline potrebno dovesti na jedan kraj beskonačno tanke žice izrađene od te tvari tako da se vrh te žice na udaljenosti od 1 m od tog kraja poveća za 1 stupanj u jednoj sekundi (pod pretpostavkom nula prijenosa topline u prostor). Mike je sve ispravno napisao.

Odgovor od Mikrofon[guru]
Toplinska vodljivost je sposobnost tvari da prenosi toplinsku energiju, kao i kvantitativna procjena te sposobnosti (također se naziva koeficijent toplinske vodljivosti).
Fenomen toplinske vodljivosti je da se kinetička energija atoma i molekula, koja određuje temperaturu tijela, prenosi na drugo tijelo kada međusobno djeluju ili se prenosi s jače zagrijanih područja tijela na manje zagrijana područja.
Supstanca Koeficijent toplinske vodljivosti
W/(m*deg)
Aluminij 209.3
Željezo 74.4
Zlato 312.8
Mjed 85.5
Bakar 389.6
Merkur 29.1
Srebro 418.7
Čelik 45.4
Lijevano željezo 62.8
voda, 2.1

Toplinska vodljivost vode je svojstvo koje svi mi, ne sluteći to, vrlo često koristimo u svakodnevnom životu.

O ovoj nekretnini već smo ukratko pisali u našem članku. KEMIJSKA I FIZIKALNA SVOJSTVA VODE U TEKUĆEM STANJU →, u ovom ćemo materijalu dati detaljniju definiciju.

Prvo, pogledajmo općenito značenje pojma toplinska vodljivost.

Toplinska vodljivost je...

Vodič za tehničke prevoditelje

Toplinska vodljivost je prijenos topline kod kojeg prijenos topline u neravnomjerno zagrijanom mediju ima atomsko-molekularni karakter.

[Terminološki rječnik gradnje na 12 jezika (VNIIIS Gosstroy SSSR)]

Toplinska vodljivost - sposobnost materijala da prenosi toplinski tok

[ST SEV 5063-85]

Vodič za tehničke prevoditelje

Ušakovljev objašnjavajući rječnik

Toplinska vodljivost, toplinska vodljivost, mnogo. ne, žensko (fizikalni) – svojstvo tijela da toplinu raspoređuju s jače zagrijanih dijelova na manje zagrijane.

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

Veliki enciklopedijski rječnik

Toplinska vodljivost je prijenos energije s jače zagrijanih dijelova tijela na manje zagrijane kao rezultat toplinskog kretanja i međudjelovanja njegovih sastavnih čestica. Dovodi do izjednačavanja tjelesne temperature. Tipično, količina prenesene energije, definirana kao gustoća toplinskog toka, proporcionalna je temperaturnom gradijentu (Fourierov zakon). Koeficijent proporcionalnosti naziva se koeficijent toplinske vodljivosti.

Veliki enciklopedijski rječnik. 2000. godine

Toplinska vodljivost vode

Za potpunije razumijevanje ukupne slike, zabilježimo nekoliko činjenica:

• Toplinska vodljivost zraka približno je 28 puta manja od toplinske vodljivosti vode;
• Toplinska vodljivost ulja je približno 5 puta manja od vode;
• Kako se tlak povećava, toplinska vodljivost se povećava;
• U većini slučajeva, s povećanjem temperature, povećava se i toplinska vodljivost slabo koncentriranih otopina soli, lužina i kiselina.

Kao primjer prikazujemo dinamiku promjene toplinske vodljivosti vode ovisno o temperaturi pri tlaku od 1 bara:

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

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

Toplinska vodljivost, međutim, kao i sva druga, vrlo je važno svojstvo vode za sve nas. Na primjer, mi ga vrlo često, a da toga ne znamo, koristimo u svakodnevnom životu - vodu koristimo za brzo hlađenje zagrijanih predmeta, a grijaću podlogu za akumulaciju i skladištenje topline.