O coeficiente de condutividade térmica da água em diferentes temperaturas. Grande enciclopédia de petróleo e gás

A água tem uma alta capacidade de calor. A alta capacidade calorífica da água desempenha um papel significativo no processo de resfriamento e aquecimento dos corpos hídricos, bem como na formação das condições climáticas das regiões adjacentes. A água esfria e aquece lentamente durante o dia e durante a mudança das estações. A flutuação máxima de temperatura no oceano mundial não excede 40°C, enquanto no ar essas flutuações podem chegar a 100-120°C. A condutividade térmica (ou transferência de energia térmica) da água é desprezível. Portanto, água, neve e gelo não conduzem bem o calor. Em corpos d'água, a transferência de calor para as profundezas é muito lenta.

Viscosidade da água. Tensão superficial

À medida que a salinidade aumenta, a viscosidade da água aumenta ligeiramente. A viscosidade ou atrito interno é a propriedade de substâncias fluidas (líquidas ou gasosas) de resistir ao seu próprio fluxo. A viscosidade dos líquidos depende da temperatura e da pressão. Ela diminui com o aumento da temperatura e com o aumento da pressão. A tensão superficial da água determina a força de adesão entre as moléculas, bem como a forma da superfície do líquido. De todos os líquidos, exceto o mercúrio, a água tem a maior tensão superficial. À medida que a temperatura aumenta, ela diminui.

Movimento laminar e turbulento, constante e instável, uniforme e não uniforme da água

O movimento laminar é um fluxo de jato paralelo, com fluxo constante de água, a velocidade de cada ponto do fluxo não muda no tempo, nem em magnitude nem em direção. Turbulento - uma forma de fluxo em que os elementos do fluxo fazem movimentos desordenados ao longo de trajetórias complexas. Com movimento uniforme, a superfície é paralela à superfície inferior nivelada. com movimento irregular, a inclinação da velocidade do fluxo da seção viva é constante no comprimento da seção, mas varia ao longo do comprimento do fluxo. O movimento instável é caracterizado pelo fato de que todos os elementos hidráulicos do escoamento na seção considerada mudam em comprimento e no tempo. Estabelecido - pelo contrário.

O ciclo da água, suas ligações continentais e oceânicas, o ciclo intracontinental

Três elos são distinguidos no ciclo - oceânico, atmosférico e continental. Continental inclui ligações litogênicas, solo, fluviais, lacustres, glaciais, biológicas e econômicas. A ligação atmosférica é caracterizada pela transferência de umidade na circulação do ar e pela formação de precipitação. A ligação oceânica é caracterizada pela evaporação da água, durante a qual o conteúdo de vapor de água na atmosfera é continuamente restaurado. A circulação intracontinental é típica para áreas de escoamento interno.

Balanço hídrico dos oceanos do mundo, globo, terra

O ciclo de umidade global da Terra encontra sua expressão no balanço hídrico da Terra, que é matematicamente expresso pela equação do balanço hídrico (para a Terra como um todo e para suas partes individuais). Todos os componentes (componentes) do balanço hídrico podem ser divididos em 2 partes: entrada e saída. O equilíbrio é uma característica quantitativa do ciclo da água. O método de cálculo do balanço hídrico é usado para estudar os elementos de entrada e saída de grandes partes do globo - a terra, o oceano e a Terra como um todo, continentes individuais, grandes e pequenas bacias hidrográficas e lagos e, finalmente, grandes áreas de campos e florestas. Este método permite que os hidrólogos resolvam muitos problemas teóricos e práticos. O estudo do balanço hídrico é baseado na comparação de suas partes de entrada e saída. Por exemplo, para a terra, a precipitação é a parte de entrada do saldo e a evaporação é a parte de saída. O reabastecimento do Oceano com água ocorre devido ao escoamento das águas dos rios da terra, e o fluxo é devido à evaporação.

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1. Como você pode comprar o céu ou o calor da terra? Essa ideia é incompreensível para nós. Se não possuímos ar fresco e respingos de água, como você pode comprá-los de nós?

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A condutividade térmica da água é cerca de 5 vezes maior que a do óleo. Ela aumenta com o aumento da pressão, mas nas pressões que ocorrem nas transmissões hidrodinâmicas, pode ser considerada constante.

A condutividade térmica da água é aproximadamente 28 vezes maior que a do ar. De acordo com isso, a taxa de perda de calor aumenta quando o corpo está imerso na água ou em contato com ela, e isso determina em grande parte a sensação de calor de uma pessoa no ar e na água. Assim, por exemplo, em - (- 33, o ar parece quente para nós, e a mesma temperatura da água parece indiferente. A temperatura do ar 23 parece-nos indiferente, e a água da mesma temperatura parece fria. Em - (- 12 , o ar parece frio e a água parece fria.

A condutividade térmica da água e do vapor de água é, sem dúvida, a mais bem estudada de todas as outras substâncias.

A condutividade térmica da água tem um curso de temperatura positivo, portanto, em baixas concentrações, a condutividade térmica de soluções aquosas de muitos sais, ácidos e álcalis aumenta com o aumento da temperatura.

A condutividade térmica da água é muito maior que a de outros líquidos (exceto metais) e também muda de forma anômala: aumenta até 150 C e só então começa a diminuir. A condutividade elétrica da água é muito pequena, mas aumenta acentuadamente com o aumento da temperatura e da pressão. A temperatura crítica da água é 374 C, a pressão crítica é 218 atm.

A condutividade térmica da água é muito maior do que a de outros líquidos (exceto metais), e também muda de forma anômala: aumenta até 150 C e só então começa a diminuir. A condutividade elétrica da água é muito pequena, mas aumenta acentuadamente com o aumento da temperatura e da pressão. A temperatura crítica da água é 374 C, a pressão crítica é 218 atm.

A condutividade térmica da água tem um curso de temperatura positivo, portanto, em baixas concentrações, a condutividade térmica de soluções aquosas de muitos sais, ácidos e álcalis aumenta com o aumento da temperatura.

A condutividade térmica da água, soluções aquosas de sais, soluções álcool-água e alguns outros líquidos (por exemplo, glicóis) aumenta com o aumento da temperatura.

A condutividade térmica da água é muito pequena em comparação com a condutividade térmica de outras substâncias; assim, a condutividade térmica da rolha é 0 1; amianto - 0 3 - 0 6; concreto - 2 - 3; árvore - 0 3 - 1 0; tijolo-1 5 - 2 0; gelo - 5 5 cal / cm seg.

A condutividade térmica da água X em 24 é 0,511, sua capacidade calorífica com 1 kcal kg C.

A condutividade térmica da água prn 25 é 1 43 - 10 - 3 cal / cm-seg.

Como a condutividade térmica da água (R 0 5 kcal / m - h - deg) é aproximadamente 25 vezes maior que a do ar parado, o deslocamento do ar pela água aumenta a condutividade térmica do material poroso. Com o congelamento rápido e a formação de neve em vez de gelo nos poros dos materiais de construção (R ​​0 3 - 0 4), como nossas observações mostraram, a condutividade térmica do material, pelo contrário, diminui um pouco. A contabilização correta do teor de umidade dos materiais é de grande importância para os cálculos de engenharia térmica de estruturas, tanto acima do solo quanto subterrâneas, por exemplo, água e esgoto.

As teorias dos fenómenos de transporte, baseadas no método estatístico de Gibbs, propõem-se a obter equações cinéticas a partir das quais se pode encontrar uma forma específica de funções de distribuição de não equilíbrio. Assume-se que a função de distribuição de não equilíbrio do sistema tem uma forma de quase equilíbrio, e a temperatura, densidade do número de partículas e sua velocidade média dependem de

coordenadas espaço-temporais. A correlação de colisões sucessivas é alcançada levando em conta não apenas colisões duras (devido à repulsão), mas também as chamadas colisões suaves (devido à atração), como resultado das quais as partículas se movem ao longo de trajetórias curvas.

O mais famoso é o método de Kirkwood, no qual impactos suaves determinam o coeficiente de atrito. De acordo com Einstein-Smoluchowski o coeficiente de atrito

onde é a constante de Boltzmann, T é a temperatura absoluta e o coeficiente de autodifusão.

Segundo Kirkwood, a correlação da interação das partículas vizinhas com uma determinada partícula é feita ao longo do tempo característico, após o qual as forças que atuam de outras partículas sobre a partícula dada são consideradas não correlacionadas. menor que o tempo de relaxamento característico das características macroscópicas da substância.

Para o coeficiente de condutividade térmica, Kirkwood obtém a seguinte expressão

onde é o número de partículas por unidade de volume, é a função de distribuição de equilíbrio radial das partículas, é o potencial das forças dos pares.

Além do fato de que para calcular N usando esta fórmula, é necessário conhecer com grande precisão não apenas, mas também suas derivadas, bem como (o que por si só é um problema praticamente insolúvel no momento) mostrou que os coeficientes cinéticos não podem ser expandidos diretamente em uma série em termos de graus de densidade, como Kirkwood beija, mas uma expansão mais complexa deve ser usada. Isso se deve à necessidade de levar em conta as repetidas colisões de partículas já correlacionadas em

resultado de colisões anteriores com outras partículas. Em conexão com as dificuldades acima, é necessário recorrer a métodos de pesquisa de modelos.

Entre os trabalhos de modelagem, interessam os trabalhos baseados no conceito da natureza do movimento térmico em líquidos, em que a transferência de calor é determinada por meio de oscilações hiperacústicas do meio (fônons). Essa abordagem leva em conta a natureza coletiva do movimento das moléculas em um líquido. Neste caso, a condutividade térmica K é determinada, por exemplo, como segue (fórmula de Sakiadis e Kotes)

onde é a velocidade do hiperssom; capacidade calorífica a pressão constante, distância média entre moléculas, densidade.

Além da abordagem do modelo, existem também relações semi-empíricas para a condutividade térmica (Filippov,

A condutividade térmica é aproximadamente 5 vezes menor que a condutividade térmica (Tabela 43). O tetracloreto de carbono é um líquido comum, para o qual, como para todos os outros líquidos, há uma diminuição na velocidade do som com o aumento da temperatura, uma diminuição na condutividade térmica e um aumento na capacidade de calor. Na água em baixas temperaturas, o oposto é verdadeiro. A natureza da mudança de todas essas propriedades na água assemelha-se à natureza de sua mudança para substâncias comuns no estado gasoso. De fato, a condutividade térmica de um gás aumenta com o aumento da temperatura.

Velocidade média das moléculas, capacidade calorífica e caminho livre médio).

Por exemplo, abaixo está a dependência da condutividade térmica do ar à pressão atmosférica para várias temperaturas.

A mudança na condutividade térmica durante o derretimento do gelo I e a mudança adicional em T com o aumento da temperatura da água líquida são mostradas na fig. 57, o que mostra que a condutividade térmica durante o derretimento do gelo I diminui em aproximadamente

Tabela 43 (ver scan) Dependências da temperatura da condutividade térmica da água e tetracloreto de carbono

4 vezes. Um estudo da mudança na condutividade térmica da água super-resfriada até -40°C mostra que a água super-resfriada não tem nenhuma característica a 0°C (Tabela 43). Para ilustrar o curso normal de temperatura da condutividade térmica, é apresentada a dependência da condutividade térmica com a temperatura. A condutividade térmica diminui monotonicamente com o aumento da temperatura.

Todos os líquidos normais mudam o sinal da mudança na condutividade térmica com a temperatura com o aumento da pressão. Para uma grande classe de líquidos, essa mudança ocorre à pressão.A condutividade térmica da água não altera a natureza da dependência da temperatura sob pressão. O valor relativo do aumento da condutividade térmica da água sob pressão é de -50%, enquanto para

outros líquidos normais este aumento na mesma pressão é (Fig. 58).

A dependência da pressão de K para a água é mostrada na fig. 58. Um aumento relativo tão pequeno na condutividade térmica da água com o aumento da pressão deve-se à baixa compressibilidade da água em comparação com outros líquidos, que é determinada pela natureza das forças de interação intermolecular.

Arroz. 57. A dependência da condutividade térmica da água e da temperatura

Arroz. 58. Dependência da temperatura da condutividade térmica e óleo de silicone para várias pressões

Na seção sobre a questão qual é o coeficiente de condutividade térmica (por exemplo, água) ?? (o que é igual a água?) dada pelo autor caucasiano a melhor resposta é Coeficiente de condutividade térmica - uma característica numérica da condutividade térmica de um material, igual à quantidade de calor (em quilocalorias) que passa por um material de 1 m de espessura e 1 sq. m por hora com uma diferença de temperatura em duas superfícies opostas de 1 grau. C. Os metais têm a maior condutividade térmica, enquanto os gases têm a menor.
Quanto à água...
"A condutividade térmica da maioria dos líquidos diminui com o aumento da temperatura. A água é uma exceção a esse respeito. Com um aumento na temperatura de 0 a 127 ° C, a condutividade térmica da água aumenta e, com um aumento adicional da temperatura, diminui ( Fig. 3.2). A 0°C, a condutividade térmica da água é de 0,569 W/(m°C). Com o aumento da mineralização da água, sua condutividade térmica diminui, mas muito levemente"... Veja.
Fonte: Dicionário de Ciências Naturais. Glossário. RU

Resposta de Alexandre Tyukin[guru]
O que Fess XX disse não é a condutividade térmica, mas a capacidade volumétrica de calor.
O coeficiente de condutividade térmica de uma substância é um valor que mostra quanto calor é necessário para ser aplicado a uma extremidade de um fio infinitamente fino dessa substância para que um ponto desse fio a uma distância de 1 m dessa extremidade aumente em 1 grau em um segundo (assumindo zero transferência de calor para o espaço). Mike escreveu tudo bem.

Resposta de Mike[guru]
A condutividade térmica é a capacidade de uma substância de transferir energia térmica, bem como uma avaliação quantitativa dessa capacidade (também chamada de coeficiente de condutividade térmica).
O fenômeno da condutividade térmica reside no fato de que a energia cinética de átomos e moléculas, que determina a temperatura de um corpo, é transferida para outro corpo durante sua interação ou é transferida de áreas mais aquecidas do corpo para áreas menos aquecidas.
Condutividade térmica da substância
W/(m*graus)
Alumínio 209,3
Ferro 74,4
Ouro 312,8
Latão 85,5
Cobre 389,6
Mercúrio 29,1
Prata 418,7
Aço 45,4
Ferro fundido 62,8
água, 2,1

A condutividade térmica da água é uma propriedade que todos nós, sem suspeitar, usamos com muita frequência no dia a dia.

Brevemente sobre esta propriedade, já escrevemos em nosso artigo. PROPRIEDADES QUÍMICAS E FÍSICAS DA ÁGUA NO ESTADO LÍQUIDO →, neste material daremos uma definição mais detalhada.

Primeiro, considere o significado do termo condutividade térmica em geral.

A condutividade térmica é...

Manual do Tradutor Técnico

Condutividade térmica - transferência de calor, na qual a transferência de calor em um meio aquecido desigualmente tem um caráter atômico-molecular

[Dicionário terminológico para construção em 12 idiomas (VNIIIS Gosstroy da URSS)]

Condutividade térmica - a capacidade de um material para transmitir fluxo de calor

[ST SEV 5063-85]

Manual do Tradutor Técnico

Dicionário explicativo de Ushakov

Condutividade térmica, condutividade térmica, pl. não, fêmea (físico) - a propriedade dos corpos de distribuir calor das partes mais aquecidas para as menos aquecidas.

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

Grande Dicionário Enciclopédico

A condutividade térmica é a transferência de energia das partes mais aquecidas do corpo para as menos aquecidas como resultado do movimento térmico e da interação de suas partículas constituintes. Isso leva à equalização da temperatura corporal. Normalmente, a quantidade de energia transferida, definida como a densidade do fluxo de calor, é proporcional ao gradiente de temperatura (lei de Fourier). O coeficiente de proporcionalidade é chamado de coeficiente de condutividade térmica.

Grande Dicionário Enciclopédico. 2000

Condutividade térmica da água

Para uma compreensão mais volumosa do quadro geral, observamos alguns fatos:

• A condutividade térmica do ar é aproximadamente 28 vezes menor que a condutividade térmica da água;
• A condutividade térmica do óleo é aproximadamente 5 vezes menor que a da água;
• À medida que a pressão aumenta, a condutividade térmica aumenta;
• Na maioria dos casos, com o aumento da temperatura, a condutividade térmica de soluções fracamente concentradas de sais, álcalis e ácidos também aumenta.

Como exemplo, apresentamos a dinâmica de mudanças nos valores de condutividade térmica da água em função da temperatura, a uma pressão de 1 bar:

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

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

A condutividade térmica, no entanto, como todas as outras, é uma propriedade muito importante da água para todos nós. Por exemplo, muitas vezes, sem saber, usamos na vida cotidiana - usamos água para resfriar rapidamente objetos aquecidos e uma almofada de aquecimento para acumular calor e armazená-lo.