Współczynnik przewodności cieplnej wody w różnych temperaturach. Wielka encyklopedia ropy i gazu

Woda ma dużą pojemność cieplną. Wysoka pojemność cieplna wody odgrywa istotną rolę w procesie chłodzenia i ogrzewania zbiorników wodnych, a także w kształtowaniu warunków klimatycznych sąsiednich regionów. Woda powoli ochładza się i nagrzewa zarówno w ciągu dnia, jak i podczas zmiany pór roku. Maksymalne wahania temperatury na Oceanie Światowym nie przekraczają 40°C, natomiast w powietrzu wahania te mogą sięgać 100-120°C. Przewodność cieplna (lub transfer energii cieplnej) wody jest znikoma. Dlatego woda, śnieg i lód nie przewodzą dobrze ciepła. W zbiornikach wodnych przenoszenie ciepła na głębokość jest bardzo powolne.

Lepkość wody. Napięcie powierzchniowe

Wraz ze wzrostem zasolenia lepkość wody nieznacznie wzrasta. Lepkość lub tarcie wewnętrzne to właściwość substancji płynnych (ciekłych lub gazowych), która opiera się ich własnemu przepływowi. Lepkość cieczy zależy od temperatury i ciśnienia. Zmniejsza się zarówno wraz ze wzrostem temperatury, jak i wzrostem ciśnienia. Napięcie powierzchniowe wody decyduje o sile adhezji między cząsteczkami, a także o kształcie powierzchni cieczy. Ze wszystkich cieczy, z wyjątkiem rtęci, największe napięcie powierzchniowe ma woda. Wraz ze wzrostem temperatury spada.

Laminarny i turbulentny, stały i niestabilny, równomierny i nierównomierny ruch wody

Ruch laminarny to równoległy przepływ strumienia, ze stałym przepływem wody, prędkość każdego punktu przepływu nie zmienia się w czasie, ani pod względem wielkości, ani kierunku. Turbulentny - forma przepływu, w której elementy przepływu wykonują nieuporządkowane ruchy po złożonych trajektoriach. Przy ruchu jednostajnym powierzchnia jest równoległa do wypoziomowanej dolnej powierzchni. przy nierównomiernym ruchu nachylenie prędkości przepływu sekcji mieszkalnej jest stałe na długości sekcji, ale zmienia się na długości przepływu. Ruch nieustalony charakteryzuje się tym, że wszystkie hydrauliczne elementy przepływu w rozpatrywanym odcinku zmieniają się w czasie i długości. Założona - wręcz przeciwnie.

Cykl wodny, jego powiązania kontynentalne i oceaniczne, cykl wewnątrzkontynentalny

W cyklu wyróżnia się trzy ogniwa - oceaniczny, atmosferyczny i kontynentalny. Kontynentalny obejmuje powiązania litogeniczne, glebowe, rzeczne, jeziorne, lodowcowe, biologiczne i gospodarcze. Połączenie atmosferyczne charakteryzuje się przenoszeniem wilgoci w obiegu powietrza i powstawaniem opadów. Połączenie oceaniczne charakteryzuje się parowaniem wody, podczas którego zawartość pary wodnej w atmosferze jest stale przywracana. Cyrkulacja wewnątrzkontynentalna jest typowa dla obszarów spływu wewnętrznego.

Bilans wodny światowych oceanów, kuli ziemskiej, lądu

Globalny cykl wilgotności Ziemi znajduje swój wyraz w bilansie wodnym Ziemi, który matematycznie wyraża się równaniem bilansu wodnego (dla Ziemi jako całości i dla jej poszczególnych części). Wszystkie składniki (komponenty) bilansu wodnego można podzielić na 2 części: przychodzące i wychodzące. Bilans jest ilościową charakterystyką obiegu wody. Metoda obliczania bilansu wodnego służy do badania elementów wchodzących i wychodzących z dużych części globu - lądu, oceanu i Ziemi jako całości, poszczególnych kontynentów, dużych i małych dorzeczy i jezior, a wreszcie dużych obszarów pól i lasów. Metoda ta pozwala hydrologom rozwiązać wiele problemów teoretycznych i praktycznych. Badanie bilansu wodnego opiera się na porównaniu jego części przychodzącej i wychodzącej. Na przykład w przypadku gruntów opady stanowią przychodzącą część bilansu, a parowanie jest częścią wychodzącą. Uzupełnianie Oceanu wodą następuje w wyniku spływu wód rzecznych z lądu, a przepływ wynika z parowania.

Powiązana informacja:

1. Jak kupić niebo lub ciepło ziemi? Ta idea jest dla nas niezrozumiała. Jeśli nie posiadamy świeżego powietrza i bryzgów wody, jak można je u nas kupić?

Strona 1

Przewodność cieplna wody jest około 5 razy większa niż oleju. Zwiększa się wraz ze wzrostem ciśnienia, ale przy ciśnieniach występujących w przekładniach hydrodynamicznych może być przyjmowana jako stała.

Przewodność cieplna wody jest około 28 razy większa niż powietrza. Zgodnie z tym, tempo utraty ciepła wzrasta, gdy ciało jest zanurzone w wodzie lub w kontakcie z nią, a to w dużej mierze determinuje odczucie ciepła w powietrzu iw wodzie. Na przykład przy - (- 33 powietrze wydaje nam się ciepłe, a ta sama temperatura wody wydaje się obojętna. Temperatura powietrza 23 wydaje nam się obojętna, a woda o tej samej temperaturze wydaje się chłodna. Przy - (- 12 , powietrze wydaje się chłodne, a woda wydaje się zimna .

Przewodność cieplna wody i pary wodnej jest niewątpliwie najlepiej zbadaną spośród wszystkich innych substancji.

Przewodność cieplna wody ma dodatni przebieg temperaturowy, dlatego przy niskich stężeniach przewodność cieplna wodnych roztworów wielu soli, kwasów i zasad wzrasta wraz ze wzrostem temperatury.

Przewodność cieplna wody jest znacznie większa niż innych cieczy (oprócz metali), a także zmienia się anomalnie: wzrasta do 150 C i dopiero wtedy zaczyna spadać. Przewodność elektryczna wody jest bardzo mała, ale wyraźnie wzrasta wraz ze wzrostem temperatury i ciśnienia. Temperatura krytyczna wody wynosi 374 C, ciśnienie krytyczne 218 atm.

Przewodność cieplna wody jest znacznie większa niż innych cieczy (oprócz metali), a także zmienia się anomalnie: wzrasta do 150 C i dopiero wtedy zaczyna spadać. Przewodność elektryczna wody jest bardzo mała, ale wyraźnie wzrasta wraz ze wzrostem temperatury i ciśnienia. Temperatura krytyczna wody wynosi 374 C, ciśnienie krytyczne 218 atm.

Przewodność cieplna wody ma dodatni przebieg temperaturowy, dlatego przy niskich stężeniach przewodność cieplna wodnych roztworów wielu soli, kwasów i zasad wzrasta wraz ze wzrostem temperatury.

Przewodność cieplna wody, wodnych roztworów soli, roztworów alkoholowo-wodnych i niektórych innych cieczy (na przykład glikoli) wzrasta wraz ze wzrostem temperatury.

Przewodność cieplna wody jest bardzo mała w porównaniu z przewodnością cieplną innych substancji; tak więc przewodność cieplna korka wynosi 0 1; azbest - 0 3 - 0 6; beton - 2 - 3; drzewo - 0 3 - 1 0; cegła-1 5 - 2 0; lód - 5 5 cal / cm sek. deg.

Przewodność cieplna wody X w 24 wynosi 0,511, jej pojemność cieplna przy 1 kcal kg C.

Przewodność cieplna wody prn 25 wynosi 1 43 - 10 - 3 cal/cm-sec.

Ponieważ przewodność cieplna wody (R 0 5 kcal / m - h - deg) jest około 25 razy większa niż nieruchomego powietrza, przemieszczenie powietrza przez wodę zwiększa przewodność cieplną materiału porowatego. Wraz z szybkim zamarzaniem i powstawaniem w porach materiałów budowlanych nie jest to już lód, ale śnieg (R 0 3 - 0 4), jak wykazały nasze obserwacje, przewodność cieplna materiału przeciwnie nieco spada. Prawidłowe uwzględnienie wilgotności materiałów ma ogromne znaczenie w obliczeniach cieplnych konstrukcji, zarówno naziemnych, jak i podziemnych, np. wodno-kanalizacyjnych.

Teorie zjawisk transportu, oparte na statystycznej metodzie Gibbsa, stawiają sobie za zadanie uzyskanie równań kinetycznych, z których można znaleźć określoną postać nierównowagowych funkcji dystrybucji. Zakłada się, że nierównowagowa funkcja rozkładu układu ma postać quasi-równowagową, a temperatura, gęstość liczbowa cząstek i ich średnia prędkość zależą od

współrzędne czasoprzestrzenne. Korelację kolejnych zderzeń uzyskuje się poprzez uwzględnienie nie tylko zderzeń twardych (na skutek odpychania), ale także tzw. zderzeń miękkich (na skutek przyciągania), w wyniku których cząstki poruszają się po torach zakrzywionych.

Najbardziej znana jest metoda Kirkwooda, w której miękkie uderzenia określają współczynnik tarcia. Według Einsteina-Smoluchowskiego współczynnik tarcia

gdzie jest stałą Boltzmanna, T jest temperaturą bezwzględną i współczynnikiem samodyfuzji.

Według Kirkwooda korelacja oddziaływania otaczających cząstek z daną cząstką odbywa się w czasie charakterystycznym, po którym siły działające od innych cząstek na daną cząstkę uznaje się za nieskorelowane.Ponadto czas korelacji interakcji powinien być krótszy niż charakterystyczny czas relaksacji makroskopowych właściwości substancji.

Dla współczynnika przewodzenia ciepła Kirkwood otrzymuje następujące wyrażenie:

gdzie jest liczbą cząstek na jednostkę objętości, jest funkcją rozkładu w równowadze promieniowej cząstek, jest potencjałem sił par.

Oprócz tego, że aby obliczyć N za pomocą tego wzoru, trzeba z dużą dokładnością znać nie tylko jego pochodne, ale także (co samo w sobie jest w tej chwili problemem praktycznie nie do rozwiązania) pokazali, że współczynników kinetycznych nie można bezpośrednio rozszerzyć w szereg pod względem stopni gęstości, jak całuje Kirkwood, ale należy zastosować bardziej złożone rozwinięcie. Wynika to z konieczności uwzględnienia powtarzających się zderzeń cząstek już skorelowanych w

wynik poprzednich zderzeń z innymi cząsteczkami. W związku z powyższymi trudnościami konieczne jest odwołanie się do modelowych metod badawczych.

Wśród prac modelarskich na uwagę zasługują prace oparte na koncepcji natury ruchu termicznego w cieczach, w których przenoszenie ciepła określane jest za pomocą oscylacji hiperakustycznych ośrodka (fononów). Podejście to uwzględnia zbiorowy charakter ruchu cząsteczek w cieczy. W tym przypadku przewodność cieplną K wyznacza się np. w następujący sposób (wzór Sakiadisa i Cotesa)

gdzie jest prędkość hiperdźwięku; pojemność cieplna przy stałym ciśnieniu, średnia odległość między cząsteczkami, gęstość.

Oprócz podejścia modelowego istnieją również relacje półempiryczne dla przewodności cieplnej (Filippov,

Przewodność cieplna jest około 5 razy mniejsza niż przewodność cieplna (tabela 43). Tetrachlorek węgla jest zwykłą cieczą, dla której, podobnie jak w przypadku wszystkich innych cieczy, następuje spadek prędkości dźwięku wraz ze wzrostem temperatury, spadek przewodności cieplnej i wzrost pojemności cieplnej. W wodzie o niskich temperaturach jest odwrotnie. Charakter zmiany wszystkich tych właściwości w wodzie przypomina charakter ich zmiany dla zwykłych substancji w stanie gazowym. Rzeczywiście, przewodność cieplna gazu wzrasta wraz ze wzrostem temperatury.

Średnia prędkość cząsteczek, pojemność cieplna i średnia droga swobodna).

Na przykład poniżej znajduje się zależność przewodności cieplnej powietrza pod ciśnieniem atmosferycznym dla wielu temperatur.

Na ryc. 57, z którego wynika, że ​​przewodność cieplna podczas topnienia lodu I zmniejsza się o około

Tabela 43 (patrz skan) Zależności temperaturowe przewodności cieplnej wody i czterochlorku węgla

4 razy. Badanie zmiany przewodności cieplnej przechłodzonej wody do -40°C pokazuje, że przechłodzona woda nie ma żadnych cech w temperaturze 0°C (Tabela 43). Aby zilustrować normalny przebieg temperaturowy przewodnictwa cieplnego, przedstawiono zależność przewodnictwa cieplnego od temperatury. Przewodność cieplna spada monotonicznie wraz ze wzrostem temperatury.

Wszystkie normalne ciecze zmieniają znak zmiany przewodności cieplnej wraz z temperaturą wraz ze wzrostem ciśnienia. Dla dużej klasy cieczy zmiana ta zachodzi pod ciśnieniem Przewodność cieplna wody nie zmienia charakteru zależności temperatury pod ciśnieniem. Względna wartość wzrostu przewodności cieplnej wody pod ciśnieniem wynosi -50%, natomiast dla

W przypadku innych normalnych cieczy ten wzrost przy tym samym ciśnieniu wynosi (rys. 58).

Zależność ciśnienia K dla wody pokazano na ryc. 58. Tak niewielki względny wzrost przewodności cieplnej wody wraz ze wzrostem ciśnienia wynika z niskiej ściśliwości wody w porównaniu z innymi cieczami, co jest zdeterminowane charakterem sił oddziaływania międzycząsteczkowego.

Ryż. 57. Zależność przewodności cieplnej wody od temperatury

Ryż. 58. Zależność przewodności cieplnej i oleju silikonowego od temperatury dla szeregu ciśnień

W części dotyczącej pytania jaki jest współczynnik przewodności cieplnej (na przykład woda) ?? (co równa się wodzie?) podanej przez autora Kaukaski najlepsza odpowiedź to Współczynnik przewodności cieplnej - numeryczna charakterystyka przewodności cieplnej materiału, równa ilości ciepła (w kilokaloriach) przechodzącego przez materiał o grubości 1 m i 1 m2. m na godzinę przy różnicy temperatur na dwóch przeciwległych powierzchniach 1 st. C. Metale mają najwyższą przewodność cieplną, a gazy najniższą.
Jeśli chodzi o wodę...
„Przewodność cieplna większości cieczy spada wraz ze wzrostem temperatury. Woda jest pod tym względem wyjątkiem. Wraz ze wzrostem temperatury od 0 do 127 ° C wzrasta przewodność cieplna wody, a przy dalszym wzroście temperatury spada ( Ryc. 3.2) W temperaturze 0 ° C przewodność cieplna wody wynosi 0,569 W / (m ° C). Wraz ze wzrostem mineralizacji wody jej przewodność cieplna spada, ale bardzo nieznacznie "... Zobacz.
Źródło: Słownik Nauk Przyrodniczych. Słowniczek. RU

Odpowiedz od Aleksander Tyukin[guru]
To, co powiedział Fess XX, to nie przewodność cieplna, ale wolumetryczna pojemność cieplna.
Przewodność cieplna substancji to wartość, która pokazuje, ile ciepła trzeba przyłożyć do jednego końca nieskończenie cienkiego drutu tej substancji, aby punkt tego drutu w odległości 1 m od tego końca wzrósł o 1 stopień w ciągu jednej sekundy (zakładając zerowy transfer ciepła do przestrzeni). Mike wszystko dobrze napisał.

Odpowiedz od Mikrofon[guru]
Przewodność cieplna to zdolność substancji do przekazywania energii cieplnej, a także ilościowa ocena tej zdolności (zwana również współczynnikiem przewodności cieplnej).
Zjawisko przewodnictwa cieplnego polega na tym, że energia kinetyczna atomów i cząsteczek, która determinuje temperaturę ciała, podczas ich wzajemnego oddziaływania jest przenoszona na inne ciało lub z bardziej nagrzanych obszarów ciała do mniej nagrzanych obszarów
Substancja Przewodność cieplna
W/(m*stopnie)
Aluminium 209,3
Żelazo 74,4
Złoto 312,8
Mosiądz 85,5
Miedź 389,6
Merkury 29,1
Srebro 418,7
Stal 45,4
Żeliwo 62,8
woda, 2,1

Przewodność cieplna wody to właściwość, którą wszyscy, nie podejrzewając jej, bardzo często wykorzystujemy w życiu codziennym.

Krótko o tej właściwości pisaliśmy już w naszym artykule. WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE I FIZYCZNE WODY W STANIE CIEKŁYM →, w tym materiale podamy bardziej szczegółową definicję.

Najpierw rozważ ogólne znaczenie terminu przewodnictwo cieplne.

Przewodność cieplna to...

Podręcznik tłumacza technicznego

Przewodność cieplna - przenoszenie ciepła, w którym przenoszenie ciepła w nierównomiernie nagrzanym medium ma charakter atomowo-molekularny

[Słownik terminologiczny do budowy w 12 językach (VNIIIS Gosstroy of the USSR)]

Przewodność cieplna – zdolność materiału do przenoszenia ciepła

[ST SEV 5063-85]

Podręcznik tłumacza technicznego

Słownik wyjaśniający Uszakowa

Przewodność cieplna, przewodność cieplna, pl. nie, kobieta (fizyczne) - właściwość ciał do rozprowadzania ciepła z bardziej nagrzanych części do mniej nagrzanych.

Słownik wyjaśniający Uszakowa. D.N. Uszakow. 1935-1940

Wielki słownik encyklopedyczny

Przewodność cieplna to przenoszenie energii z bardziej nagrzanych części ciała do mniej nagrzanych w wyniku ruchu termicznego i interakcji jego cząstek składowych. Prowadzi to do wyrównania temperatury ciała. Zazwyczaj ilość przekazywanej energii, określana jako gęstość strumienia ciepła, jest proporcjonalna do gradientu temperatury (prawo Fouriera). Współczynnik proporcjonalności nazywany jest współczynnikiem przewodności cieplnej.

Wielki słownik encyklopedyczny. 2000

Przewodność cieplna wody

Aby lepiej zrozumieć ogólny obraz, zwracamy uwagę na kilka faktów:

• Przewodność cieplna powietrza jest około 28 razy mniejsza niż przewodność cieplna wody;
• Przewodność cieplna oleju jest około 5 razy mniejsza niż wody;
• Wraz ze wzrostem ciśnienia wzrasta przewodność cieplna;
• W większości przypadków wraz ze wzrostem temperatury wzrasta również przewodność cieplna słabo stężonych roztworów soli, zasad i kwasów.

Jako przykład przedstawiamy dynamikę zmian wartości przewodności cieplnej wody w zależności od temperatury, przy ciśnieniu 1 bar:

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

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

Jednak przewodnictwo cieplne, podobnie jak wszystkie inne, jest bardzo ważną właściwością wody dla nas wszystkich. Na przykład bardzo często, nie zdając sobie z tego sprawy, wykorzystujemy go w życiu codziennym – używamy wody do szybkiego schłodzenia nagrzanych przedmiotów, a poduszki grzewczej do akumulacji ciepła i jego przechowywania.