Щільність води, теплопровідність і фізичні властивості h2o - таблиця на

Розглянуто фізичні властивості води: щільність води, теплопровідність, питома теплоємність, в'язкість, число Прандтля та інші. Властивості представлені при різних температурах у вигляді таблиць.

Щільність води в залежності від температури

Прийнято вважати, що щільність води дорівнює 1000 кг / м 3. 1000 г / л або 1 г / мл, але часто ми замислюємося при якій температурі отримані ці дані?

Максимальна щільність води досягається при температурі від 3,8 до 4,2 ° С. У цих умовах точне значення щільності води становить величину 999,972 кг / м 3. Така температурна залежність щільності характерна тільки для води. Інші поширені рідини не мають максимуму щільності на цій кривій - їх щільність поступово знижується в міру зростання температури.

Вода існує як окрема рідина при температурі від 0 до 374,12 ° С - це її критична температура, при якій зникає межа розділу між рідиною і водяною парою. Яка щільність води (або її питома маса) при цих температурах можна дізнатися в таблиці нижче. Дані про щільність води представлені в розмірності кг / м 3 і г / мл.

У таблиці наведені значення щільності води в кг / м 3 і в г / мл (г / см 3). допускається інтерполяція даних. Наприклад, щільність води при температурі 25 ° С можна визначити, як середнє значення від величин її щільності при 24 і 26 ° С. Таким чином, при температурі 25 ° С вода має щільність 997,1 кг / м 3 або 0,9971 г / мл.

Значення в таблиці відносяться до прісної або дистильованої води. Якщо розглядати, наприклад, морську або солону воду, то її щільність буде вище - щільність морської води дорівнює 1030 кг / м 3. Щільність солоної води і водних розчинів солей можна дізнатися в цій таблиці.

Щільність води при різних температурах - таблиця

Слід зазначити, що при збільшенні температури води (вище 4 ° С) її щільність зменшується. Наприклад, за даними таблиці, щільність води при температурі 20 ° С дорівнює 998,2 кг / м 3. а при її нагріванні до 90 ° С, величина щільності знижується до значення 965,3 кг / м 3. Питома маса води при нормальних умовах значно відрізняється від її щільності при високих температурах. Середня щільність води, що знаходиться при температурі 200 ... 370 ° С набагато менше її щільності в звичайному температурному діапазоні від 0 до 100 ° С.

Зміна агрегатного стану води призводить до істотної зміни її щільності. Так, величина щільності льоду при 0 ° С має значення 916 ... 920 кг / м 3. а щільність водяної пари становить величину в соті частки кілограма на кубічний метр. Слід зазначити, що значення щільності води майже в 1000 разів більше щільності повітря при нормальних умовах.

Фізичні властивості води при температурі від 0 до 100 ° С

У таблиці представлені наступні фізичні властивості води: щільність води ρ. питома ентальпія h. питома теплоємність Cp. теплопровідність води λ. температуропровідність води а. в'язкість динамічна μ. в'язкість кінематична ν. коефіцієнт об'ємного теплового розширення β. коефіцієнт поверхневого натягу σ. число Прандтля Pr. Фізичні властивості води наведені в таблиці при нормальному атмосферному тиску в інтервалі від 0 до 100 ° С.

Фізичні властивості води істотно залежать від її температури. Найсильніше ця залежність виражена у таких властивостей, як питома ентальпія і динамічна в'язкість. При нагріванні цієї рідини значення її ентальпії значно збільшується, а в'язкість сильно знижується. Інші фізичні властивості води, наприклад, коефіцієнт поверхневого натягу, число Прандтля і щільність зменшуються при зростанні її температури. Наприклад, щільність води при нормальних умовах (20 ° С) має значення 998,2 кг / м 3. а при температурі кипіння знижується до 958,4 кг / м 3.

Така властивість води, як теплопровідність (або правильніше - коефіцієнт теплопровідності) при нагріванні має тенденцію до збільшення. Теплопровідність води при температурі кипіння 100 ° С досягає значення 0,683 Вт / (м · град). Температуропроводності H2 O також збільшується при зростанні її температури.

Слід зазначити нелінійне поведінку кривої залежності питомої теплоємності цієї рідини від температури. Її значення знижується в інтервалі від 0 до 40 ° С, потім відбувається поступове зростання теплоємності до величини 4220 Дж / (кг · град) при 100 ° С.

Фізичні властивості води при атмосферному тиску - таблиця

Примітка: температуропроводності в таблиці дана в ступеня 10 8. в'язкість в ступеня 10 6 і т. Д. Для інших властивостей. Розмірність фізичних властивостей води виражена в одиницях СІ.

Теплофізичні властивості води на лінії насичення (100 ... 370 ° С)

У таблиці представлені теплофізичні властивості води H2 O на лінії насичення в залежності від температури (в діапазоні від 100 до 370 ° С). Кожному значенню температури, при якій вода знаходиться в стані насичення, відповідає тиск її насиченої пари. При цих параметрах рідина і її пара знаходяться в стані насичення або термодинамічної рівноваги.

У таблиці дані наступні теплофізичні властивості води в стані насиченої рідини:

• тиск насиченої пари при вказаній температурі p. па;
• щільність води ρ. кг / м 3;
• питома (масова) ентальпія h. кДж / кг;
• питома (масова) теплоємність Cp. кДж / (кг · град);
• теплопровідність λ. Вт / (м · град);
• температуропровідність a. м 2 / с;
• в'язкість динамічна μ. Па · с;
• в'язкість кінематична ν. м 2 / с;
• коефіцієнт теплового об'ємного розширення β. До -1;
• коефіцієнт поверхневого натягу σ. Н / м;
• число Прандтля Pr.

Властивості води на лінії насичення мають залежність від температури. Її вплив особливо позначається на в'язкості води - динамічна в'язкість H2 O при підвищенні температури значно знижується. Якщо, при температурі 100 ° С значення цієї властивості води в стані насичення одно 282,5 · 10 -6 Па · с, то при температурі, рівній наприклад 370 ° С, динамічна в'язкість знижується до величини 282,5 · 10 -6 Па · с.

Інші властивості води такі, як щільність, теплопровідність, питома теплоємність, температуропровідність при зростанні її температури мають тенденцію до зниження своїх значень. Наприклад, щільність води зменшується з 958,4 до 450,5 кг / м 3 при нагріванні зі 100 до 370 ° С.

Теплопровідність води в стані насичення при збільшенні температури також знижується (на відміну від нормальних умов і температурі до 100 ° С, при яких має місце її зростання в процесі нагрівання). Зниження теплопровідності пов'язано зі збільшенням як температури, так і тиску насиченої рідини.

Теплопровідність води в залежності від температури при атмосферному тиску

У таблиці представлені значення теплопровідності води в рідкому стані при нормальному атмосферному тиску. Теплопровідність води вказана в залежності від температури в інтервалі від 0 до 100 ° С.

Вода при нагріванні ставати більш теплопровідної - її коефіцієнт теплопровідності збільшується. Наприклад, при 10 ° С вода має теплопровідність 0,574 Вт / (м · град). а при зростанні температури до 95 ° С величина теплопровідності води збільшується до значення 0,682 Вт / (м · град).

Теплопровідність води в залежності від температури

Теплопровідність води в залежності від температури і тиску

У таблиці наведені значення теплопровідності води і водяної пари при температурах від 0 до 700 ° С і тиску від 1 до 500 атм.

Як відомо, вода при атмосферному тиску закипає і переходить в пар при температурі 100 ° С. Коефіцієнт теплопровідності води в цих умовах дорівнює 0,683 Вт / (м · град). При збільшенні тиску зростає і температура кипіння води (закон Клапейрона - Клаузіуса). За даними таблиці видно, при тиску в 100 разів вище атмосферного (100 бар) вода знаходиться у вигляді пари при температурі від 310 ° С і має теплопровідність 0,523 Вт / (м · град).

Таким чином, слід зазначити, що зміна тиску впливає як на температуру кипіння води, так і на величину її теплопровідності. Висока теплопровідність води досягається за рахунок зростання тиску - при підвищенні тиску коефіцієнт теплопровідності води збільшується. Наприклад, при тиску 1 бар і температурі 20 ° С вода має теплопровідність, рівну 0,603 Вт / (м · град). При зростанні тиску до 500 бар теплопровідність води стає рівною 0,64 Вт / (м · град) при цій же температурі.

Примітка: Чорта під значеннями в таблиці означає фазовий перехід води в пару, тобто цифри під рисою відносяться до пару, а вище її - до води. Теплопровідність в таблиці вказана в ступеня 10 3. Не забудьте розділити на 1000! Розмірність теплопровідності води в таблиці Вт / (м · град).

Чому дорівнює щільність води при 15 градус?

Marik, при 15 ° С і нормальному атмосферному тиску щільність води дорівнює 999,1 кг / м 3. Також за властивостями води багато інформації в цьому довіднику.

Я шукаю інформацію про властивості води при надвисоких тисках, до максимально досліджених значень. Чи є дані для величин від 100000 атмосфер?

Черепанов Віктор Якович - д.т.н. Заслужений метролог РФ

Шановні укладачі! Є зауваження:
1. Зараз прийнято використовувати термін «теплопровідність», а не застарілий «коефіцієнт теплопровідності».
2. Її одиницею вимірювання є Вт / (м. К) або Вт / (м. С), а не Вт / (м. Град)!
3. Після таблиці властивостей води від 0 до 100 С є помилкове зауваження про те, що наведені в ній значення теплопровідності треба на щось ділити. У таблиці все вказано вірно

Шановний Вікторе Якович, скажіть, будь ласка, ким було прийнято рішення відмовитися від терміна «коефіцієнт теплопровідності»? Є якесь офіційне рішення? Було б цікаво ознайомитися.
Як відомо, одиниця виміру коефіцієнта теплопровідності випливає з його фізичного сенсу, в якому фігурує зміна температури на один градус, причому не важливо градус це Кельвіна або Цельсія.
Помилкове зауваження після таблиці видалено. Дякуємо.