Водоснабжение

Плотность горячей воды: таблица, физическое определение, что влияет на этот показатель

  • Плотность горячей воды: таблица, физическое определение, что влияет на этот показательСогласно физическому определению, плотность — это отношение массы к объему.
  • То есть, эта величина показывает количество данного вещества, сосредоточенного в определенном объеме.
  • Если посмотреть на молекулярном уровне, плотность показывает, насколько близко друг к другу расположены молекулы того или иного материала.
  • Показателем, иллюстрирующим значение этого параметра, может стать соотношение веса 1 л разных жидкостей:
  • вода — 1 кг;
  • масло — 900 г;
  • спирт — 800 г и т.д.

То есть, в одинаковом объеме воды больше, чем масла или спирта. Для обозначения плотности в формулах используется греческая буква ρ (ро).

Сама формула в общем виде выглядит следующим образом:

ρ =m/V, где

С изменением температуры плотность веществ изменяется. Это происходит из-за ускорения движения атомов. У воды наблюдается особое соотношение этих параметров.

Что влияет на этот параметр?

В обычных условиях на параметры воды значительное влияние оказывает степень нагрева. Как правило, у большинства веществ или соединений плотность увеличивается при понижении температуры. Однако, у воды эта зависимость нелинейная.

Показатель достигает максимума при 4°C, понемногу уменьшаясь как при понижении, так и при повышении температуры. При этом, когда вода переходит в твердую фазу (образуется лед), процесс уменьшения плотности при охлаждении продолжается.

  1. Этим объясняется известный (и очень опасный для оборудования) эффект расширения воды при замерзании — из 0,028 м3 воды получается 0,03 м3 льда.
  2. Плотность горячей воды: таблица, физическое определение, что влияет на этот показательЗависимость физических свойств от температуры наблюдается практически у всех веществ, но только вода демонстрирует это в жидком состоянии.
  3. При этом горячая вода показывает нелинейный, но относительно ровный график уменьшения значений (по крайней мере, до точки кипения в 100°С).

Таблица зависимости от температуры

Для наглядности составим таблицу плотности воды при разных температурах:

Температура, t°С Плотность, ρ г/мл
0 0,9998
2 0,9999
4 1
6 0,9999
10 0,9997
15 0,9991
20 0,9982
25 0,9970
30 0,9957
40 0,9922
50 0,9880
60 0,9832
70 0,9778
80 0,9718
90 0,9653
100 0,9584

  Разновидности методов биологической очистки сточных вод

Анализируя данные таблицы, можно отметить сравнительно ровную кривую зависимости двух характеристик воды. При этом, управляющим параметром является температура. Если по этим данным составить график, получится не прямая линия, а кривая параболического типа.

Меняется ли вес в процессе нагревания?

Плотность горячей воды: таблица, физическое определение, что влияет на этот показательВес одинакового объема горячей и холодной воды будет немного отличаться. Из-за большей плотности, тяжелее будет холодная.

  • Самый большой вес она имеет при 4°С, но, при охлаждении или нагревании относительно этого значения, будет становиться легче.
  • На практике обычно учитывается не столько изменение веса, сколько различие в объемах горячей и холодной воды.
  • В большинстве систем вода заперта в ограниченном пространстве, и, если заранее не позаботиться о компенсирующих устройствах, возрастающий объем станет причиной разрыва емкости или трубопровода.

Необходимо учитывать, что разница в весе не слишком велика. Один кубометр воды при 4°С весит ровно тонну, а при 90°С он станет легче на 34,7 кг.

Справка! Для больших объемов уменьшение (или увеличение, если речь идет об охлаждении) веса будет вполне значительным, требующим принятия специальных мер для компенсации изменений.

Применение этих знаний на практике

Для специалистов-теплотехников или работников ЖКХ, любые изменения параметров потока являются серьезной проблемой.

Приходится использовать компенсаторы объема (у техников они называются расширительные баки), делать резервные линии для отведения избытков.

В природе изменения плотности также имеют свое значение. В зимнее время вода, охлаждаясь до 4°С, опускается на дно водоема, вытесняя наверх более теплые слои.

Плотность горячей воды: таблица, физическое определение, что влияет на этот показательЕсли они охлаждаются ниже этого значения, их плотность уменьшается и не позволяет им вытеснить придонные объемы с постоянной температурой 4°С.

Это позволяет защитить водоемы от сплошного перемерзания, сохранить запасы рыбы и прочей водной живности.

Заключение

Изменения параметров в зависимости от степени нагрева не являются исключительным свойством воды. Особенности достаточно хорошо изучены, но в обыденной жизни они заметного влияния не оказывают.

Это иногда становится причиной ошибок, допущенных неподготовленными людьми. Необходимо иметь представление о свойствах и специфике воды, чтобы не создавать условий для возникновения аварий или поломок систем, оборудования, разрывов трубопроводов.

Загрузка…

Теплопроводность и плотность воды и ее теплофизические свойства

Плотность горячей воды: таблица, физическое определение, что влияет на этот показатель

Плотность воды в зависимости от температуры

Принято считать, что вода имеет плотность 1000 кг/м3, 1000 г/л или 1 г/см3. Это максимальная плотность воды при атмосферном давлении, но мало кто задумывается при какой температуре получены эти данные. Такая высокая плотность воды достигается при температуре от 4 до 6°С.

В этих условиях молекулы воды имеют наиболее плотное расположение, и ее удельный объем принимает минимальное значение. Такой характер зависимости плотности от температуры свойственен только воде.

Другие распространенные жидкости не имеют максимума плотности на этой кривой — их плотность равномерно снижается по мере роста температуры.

Вода существует как отдельная жидкость при температурах от 0 до 374,12°С — это ее критическая температура, при которой исчезает граница раздела между жидкостью и водяным паром. Какова плотность воды (или ее удельный вес) при этих температурах можно узнать в таблице ниже. Данные о плотности воды представлены в размерности кг/м3 и г/см3.

При увеличении температуры воды ее плотность уменьшается.

Например, по данным таблицы, плотность воды при комнатной температуре (20°С) равна 998,3 кг/м3, а при ее нагревании до 90°С, величина плотности снижается до значения 965,2 кг/м3.

Удельный вес воды при нормальных условиях значительно отличается от ее плотности при высоких температурах. Средняя плотность воды, находящейся при температуре 200…370°С намного меньше ее плотности в обычном температурном диапазоне (0…100°С).

Смена агрегатного состояния воды приводит к существенному изменению ее плотности. Так, плотность водяного пара имеет значение в сотые доли килограмма на кубический метр, а величина плотности льда при 0°С составляет величину 916…920 кг/м3. Следует отметить, что значение плотности воды относительно воздуха почти в 1000 раз больше плотности воздуха при нормальных условиях.

Значения плотности в таблице относятся к пресной или дистиллированной воде. Если рассматривать, например, морскую или соленую воду, то ее плотность будет выше. Плотность морской воды равна 1030 кг/м3. Плотность водных растворов солей можно узнать в этой таблице.

Таблица значений плотности воды при различных температурах

t, °С
ρ, кг/м3
ρ, г/см3
t, °С
ρ, кг/м3
ρ, г/см3
t, °С
ρ, кг/м3
ρ, г/см3
0 999,8 0,9998 62 982,1 0,9821 200 864,7 0,8647
0,1 999,8 0,9998 64 981,1 0,9811 210 852,8 0,8528
2 999,9 0,9999 66 979,9 0,9799 220 840,3 0,8403
4 1000 1 68 978,8 0,9788 230 827,3 0,8273
6 1000 1 70 977,7 0,9777 240 813,6 0,8136
8 999,9 0,9999 72 976,5 0,9765 250 799,2 0,7992
10 999,7 0,9997 74 975,3 0,9753 260 783,9 0,7839
12 999,6 0,9996 76 974,1 0,9741 270 767,8 0,7678
14 999,3 0,9993 78 972,9 0,9729 280 750,5 0,7505
16 999 0,999 80 971,6 0,9716 290 732,1 0,7321
18 998,7 0,9987 82 970,4 0,9704 300 712,2 0,7122
20 998,3 0,9983 84 969,1 0,9691 305 701,7 0,7017
22 997,8 0,9978 86 967,8 0,9678 310 690,6 0,6906
24 997,4 0,9974 88 966,5 0,9665 315 679,1 0,6791
26 996,8 0,9968 90 965,2 0,9652 320 666,9 0,6669
28 996,3 0,9963 92 963,8 0,9638 325 654,1 0,6541
30 995,7 0,9957 94 962,4 0,9624 330 640,5 0,6405
32 995,1 0,9951 96 961 0,961 335 625,9 0,6259
34 994,4 0,9944 98 959,6 0,9596 340 610,1 0,6101
36 993,7 0,9937 100 958,1 0,9581 345 593,2 0,5932
38 993 0,993 105 954,5 0,9545 350 574,5 0,5745
40 992,3 0,9923 110 950,7 0,9507 355 553,3 0,5533
42 991,5 0,9915 115 946,8 0,9468 360 528,3 0,5283
44 990,7 0,9907 120 942,9 0,9429 362 516,6 0,5166
46 989,8 0,9898 125 938,8 0,9388 364 503,5 0,5035
48 988,9 0,9889 130 934,6 0,9346 366 488,5 0,4885
50 988 0,988 140 925,8 0,9258 368 470,6 0,4706
52 987,1 0,9871 150 916,8 0,9168 370 448,4 0,4484
54 986,2 0,9862 160 907,3 0,9073 371 435,2 0,4352
56 985,2 0,9852 170 897,3 0,8973 372 418,1 0,4181
58 984,2 0,9842 180 886,9 0,8869 373 396,2 0,3962
60 983,2 0,9832 190 876 0,876 374,12 317,8 0,3178
Читайте также:  Методы анализа воды, особенности тестов природной и питьевой, как проводят лабораторные и физико-химические проверки, какие еще бывают исследования качества проб

Теплофизические свойства воды при температуре до 100°С

Приведена таблица значений теплофизических свойств воды в зависимости от температуры (в интервале от 0 до 100°С) при нормальном атмосферном давлении.

В таблице приведены следующие теплофизические свойства воды: плотность воды ρ, удельная энтальпия h, удельная теплоемкость Cp, теплопроводность воды λ, температуропроводность воды а, вязкость динамическая μ, вязкость кинематическая ν, коэффициент объемного теплового расширения β, коэффициент поверхностного натяжения σ, число Прандтля Pr.

Теплофизические свойства воды существенно зависят от температуры. Наиболее сильно эта зависимость выражена у таких свойств, как удельная энтальпия и динамическая вязкость.

При нагревании этой жидкости значение ее энтальпии значительно увеличивается, а вязкость сильно снижается. Другие физические свойства воды, например, коэффициент поверхностного натяжения, число Прандтля и плотность уменьшаются при росте ее температуры.

К примеру, плотность воды при нормальных условиях имеет значение 998,3 кг/м3, а при температуре кипения снижается до 958,1 кг/м3.

Такое свойство воды, как теплопроводность (или правильнее — коэффициент теплопроводности) при ее нагревании имеет тенденцию к увеличению. Теплопроводность воды при температуре кипения 100°С достигает значения 0,683 Вт/(м·град). Температуропроводность H2O также увеличивается при росте ее температуры.

Следует отметить нелинейное поведение кривой зависимости удельной теплоемкости этой жидкости от температуры. Ее значение снижается в интервале от 0 до 40 °С, затем происходит постепенный рост теплоемкости до величины 4220 Дж/(кг·град) при 100°С.

Таблица физических свойств воды при атмосферном давлении

t, °С →
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
ρ, кг/м3 999,8 999,7 998,3 995,7 992,3 988 983,2 977,7 971,6 965,2 958,1
h, кДж/кг 0 42,04 83,91 125,7 167,5 209,3 251,1 293 335 377 419,1
Cp, Дж/(кг·град) 4217 4191 4183 4174 4174 4181 4182 4187 4195 4208 4220
λ, Вт/(м·град) 0,569 0,574 0,599 0,618 0,635 0,648 0,659 0,668 0,674 0,68 0,683
a·108, м2/с 13,2 13,7 14,3 14,9 15,3 15,7 16 16,3 16,6 16,8 16,9
μ·106, Па·с 1788 1306 1004 801,5 653,3 549,4 469,9 406,1 355,1 314,9 282,5
ν·106, м2/с 1,789 1,306 1,006 0,805 0,659 0,556 0,478 0,415 0,365 0,326 0,295
β·104, град-1 -0,63 0,7 1,82 3,21 3,87 4,49 5,11 5,7 6,32 6,95 7,52
σ·104, Н/м 756,4 741,6 726,9 712,2 696,5 676,9 662,2 643,5 625,9 607,2 588,6
Pr 13,5 9,52 7,02 5,42 4,31 3,54 2,93 2,55 2,21 1,95 1,75

Примечание: Теплопроводность воды в таблице указана в степени 102. Не забудьте разделить на 100!
Температуропроводность дана в степени 108 , вязкость в степени 106 и т. д. для других свойств. Размерность свойств воды выражена в единицах СИ.

Теплофизические свойства воды на линии насыщения (100…370°С)

В таблице представлены теплофизические свойства воды H2O на линии насыщения в зависимости от температуры (в диапазоне от 100 до 370°С). Каждому значению температуры, при которой вода находится в состоянии насыщения, соответствует давление ее насыщенного пара. При этих параметрах жидкость и ее пар находятся в состоянии насыщения или термодинамического равновесия.

В таблице даны следующие теплофизические свойства воды в состоянии насыщенной жидкости:

  • давление насыщенного пара при указанной температуре, p·10-5 Па;
  • плотность воды ρ, кг/м3;
  • удельная (массовая) энтальпия h, кДж/кг;
  • удельная (массовая) теплоемкость Cp, кДж/(кг·град);
  • теплопроводность λ·102, Вт/(м·град);
  • температуропроводность a·108, м2/с;
  • вязкость динамическая μ·106, Па·с;
  • вязкость кинематическая ν·106, м2/с;
  • коэффициент теплового объемного расширения β·104, К-1;
  • коэффициент поверхностного натяжения σ·104, Н/м;
  • число Прандтля Pr.

Свойства воды на линии насыщения имеют зависимость от температуры. Ее влияние особенно сказывается на вязкости воды. Ее динамическая вязкость при повышении температуры значительно снижается.

Если, при температуре 100°С значение этого свойства воды в состоянии насыщения равно 282,5·10-6 Па·с, то при температуре, равной например 370°С, динамическая вязкость снижается до величины 282,5·10-6 Па·с.

Другие свойства воды такие, как плотность, теплопроводность, удельная теплоемкость, температуропроводность при росте ее температуры имеют тенденцию к снижению своих значений. Например, плотность воды уменьшается с 958,4 до 450,5 кг/м3 при нагревании со 100 до 370°С.

Теплопроводность воды в состоянии насыщения при увеличении температуры также снижается (в отличие от нормальных условий и температуре до 100°С, при которых имеет место ее рост в процессе нагрева).

Снижение теплопроводности связано с увеличением как температуры, так и давления насыщенной жидкости.

Плотность горячей воды: таблица, физическое определение, что влияет на этот показатель

Теплопроводность воды в зависимости от температуры и давления

В таблице приведены значения теплопроводности воды и водяного пара при температурах от 0 до 700°С и давлении от 1 до 500 атм. Как известно, вода при атмосферном давлении закипает и переходит в пар при температуре 100°С.

Коэффициент теплопроводности воды в этих условиях равен 0,683 Вт/(м·град). При увеличении давления растет и температура кипения воды (закон Клапейрона — Клаузиуса).

Как видно по данным нашей таблицы, при давлении в 100 раз выше атмосферного (100 бар) она находится в виде пара при температуре от 310°С и имеет теплопроводность 0,523 Вт/(м·град).

Таким образом, следует отметить, что изменение давления влияет как на температуру кипения воды, так и на величину ее теплопроводности. При атмосферном давлении (1 бар) вода обладает теплопроводностью от 0,569 до 0,683 Вт/(м·град) в интервале температуры от 0 до 100°С.

Высокая теплопроводность воды достигается за счет роста давления — при повышении давления коэффициент теплопроводности воды увеличивается. Например, при давлении 1 бар и температуре 20°С вода имеет теплопроводность, равную 0,603 Вт/(м·град).

При росте давления до 500 бар теплопроводность воды становится равной 0,64 Вт/(м·град) при той же температуре.

Плотность горячей воды: таблица, физическое определение, что влияет на этот показательПримечание: Черта под значениями в таблице означает фазовый переход воды в пар, то есть цифры под чертой относятся к пару, а выше ее — к воде. Теплопроводность в таблице указана в степени 103. Не забудьте разделить на 1000! Размерность теплопроводности воды в таблице Вт/(м·град).

Источники:

Плотность воды, теплопроводность и физические свойства H2O

Рассмотрены физические свойства воды: плотность воды, теплопроводность, удельная теплоемкость, вязкость, число Прандтля и другие. Свойства представлены при различных температурах в виде таблиц.

Плотность воды в зависимости от температуры

Принято считать, что плотность воды равна 1000 кг/м3, 1000 г/л или 1 г/мл, но часто ли мы задумываемся при какой температуре получены эти данные?

Максимальная плотность воды достигается при температуре 3,8…4,2°С. В этих условиях точное значение плотности воды составляет 999,972 кг/м3. Такая температурная зависимость плотности характерна только для воды. Другие распространенные жидкости не имеют максимума плотности на этой кривой — их плотность равномерно снижается по мере роста температуры.

Вода существует как отдельная жидкость в диапазоне температуры от 0 до максимальной 374,12°С — это ее критическая температура, при которой исчезает граница раздела между жидкостью и водяным паром. Значения плотность воды при этих температурах можно узнать в таблице ниже. Данные о плотности воды представлены в размерности кг/м3 и г/мл.

В таблице приведены значения плотности воды в кг/м3 и в г/мл (г/см3), допускается интерполяция данных. Например, плотность воды при температуре 25°С можно определить, как среднее значение от величин ее плотности при 24 и 26°С. Таким образом, при температуре 25°С вода имеет плотность 997,1 кг/м3 или 0,9971 г/мл.

Значения в таблице относятся к пресной или дистиллированной воде. Если рассматривать, например, морскую или соленую воду, то ее плотность будет выше — плотность морской воды равна 1030 кг/м3. Плотность соленой воды и водных растворов солей можно узнать в этой таблице.

Плотность воды при различных температурах — таблица

t, °С
ρ, кг/м3
ρ, г/мл
t, °С
ρ, кг/м3
ρ, г/мл
t, °С
ρ, кг/м3
ρ, г/мл
0 999,8 0,9998 62 982,1 0,9821 200 864,7 0,8647
0,1 999,8 0,9998 64 981,1 0,9811 210 852,8 0,8528
2 999,9 0,9999 66 980 0,98 220 840,3 0,8403
4 1000 1 68 978,9 0,9789 230 827,3 0,8273
6 999,9 0,9999 70 977,8 0,9778 240 813,6 0,8136
8 999,9 0,9999 72 976,6 0,9766 250 799,2 0,7992
10 999,7 0,9997 74 975,4 0,9754 260 783,9 0,7839
12 999,5 0,9995 76 974,2 0,9742 270 767,8 0,7678
14 999,2 0,9992 78 973 0,973 280 750,5 0,7505
16 999 0,999 80 971,8 0,9718 290 732,1 0,7321
18 998,6 0,9986 82 970,5 0,9705 300 712,2 0,7122
20 998,2 0,9982 84 969,3 0,9693 305 701,7 0,7017
22 997,8 0,9978 86 967,8 0,9678 310 690,6 0,6906
24 997,3 0,9973 88 966,6 0,9666 315 679,1 0,6791
26 996,8 0,9968 90 965,3 0,9653 320 666,9 0,6669
28 996,2 0,9962 92 963,9 0,9639 325 654,1 0,6541
30 995,7 0,9957 94 962,6 0,9626 330 640,5 0,6405
32 995 0,995 96 961,2 0,9612 335 625,9 0,6259
34 994,4 0,9944 98 959,8 0,9598 340 610,1 0,6101
36 993,7 0,9937 100 958,4 0,9584 345 593,2 0,5932
38 993 0,993 105 954,5 0,9545 350 574,5 0,5745
40 992,2 0,9922 110 950,7 0,9507 355 553,3 0,5533
42 991,4 0,9914 115 946,8 0,9468 360 528,3 0,5283
44 990,6 0,9906 120 942,9 0,9429 362 516,6 0,5166
46 989,8 0,9898 125 938,8 0,9388 364 503,5 0,5035
48 988,9 0,9889 130 934,6 0,9346 366 488,5 0,4885
50 988 0,988 140 925,8 0,9258 368 470,6 0,4706
52 987,1 0,9871 150 916,8 0,9168 370 448,4 0,4484
54 986,2 0,9862 160 907,3 0,9073 371 435,2 0,4352
56 985,2 0,9852 170 897,3 0,8973 372 418,1 0,4181
58 984,2 0,9842 180 886,9 0,8869 373 396,2 0,3962
60 983,2 0,9832 190 876 0,876 374,12 317,8 0,3178
Читайте также:  Кессон из бетонных колец для скважины: плюсы и минусы резервуара из бетона, устройство (днище, люк, крышка), как сделать и установить своими руками?

Следует отметить, что при увеличении температуры воды (выше 4°С) ее плотность уменьшается.

Например, по данным таблицы, плотность воды при температуре 20°С равна 998,2 кг/м3, а при ее нагревании до 90°С, величина плотности снижается до значения 965,3 кг/м3.

Удельная масса воды при нормальных условиях значительно отличается от ее плотности при высоких температурах. Средняя плотность воды, находящейся при температуре 200…370°С намного меньше ее плотности в обычном температурном диапазоне от 0 до 100°С.

Смена агрегатного состояния воды приводит к существенному изменению ее плотности. Так, величина плотности льда при 0°С имеет значение 916…920 кг/м3, а плотность водяного пара составляет величину в сотые доли килограмма на кубический метр. Следует отметить, что значение плотности воды почти в 1000 раз больше плотности воздуха при нормальных условиях.

Кроме того, вы также можете ознакомиться с таблицей плотности веществ и материалов.

Физические свойства воды при температуре от 0 до 100°С

В таблице представлены следующие физические свойства воды: плотность воды ρ, удельная энтальпия h, удельная теплоемкость Cp, теплопроводность воды λ, температуропроводность воды а, вязкость динамическая μ, вязкость кинематическая ν, коэффициент объемного теплового расширения β, коэффициент поверхностного натяжения σ, число Прандтля Pr. Физические свойства воды приведены в таблице при нормальном атмосферном давлении в интервале от 0 до 100°С.

Физические свойства воды существенно зависят от ее температуры. Наиболее сильно эта зависимость выражена у таких свойств, как удельная энтальпия и динамическая вязкость.

При нагревании значение энтальпии воды значительно увеличивается, а вязкость существенно снижается. Другие физические свойства воды, например, коэффициент поверхностного натяжения, число Прандтля и плотность уменьшаются при росте ее температуры.

К примеру, плотность воды при нормальных условиях (20°С) имеет значение 998,2 кг/м3, а при температуре кипения снижается до 958,4 кг/м3.

Такое свойство воды, как теплопроводность (или правильнее — коэффициент теплопроводности) при нагревании имеет тенденцию к увеличению. Теплопроводность воды при температуре кипения 100°С достигает значения 0,683 Вт/(м·град). Температуропроводность H2O также увеличивается при росте ее температуры.

Следует отметить нелинейное поведение кривой зависимости удельной теплоемкости этой жидкости от температуры. Ее значение снижается в интервале от 0 до 40°С, затем происходит постепенный рост теплоемкости до величины 4220 Дж/(кг·град) при 100°С.

Физические свойства воды при атмосферном давлении — таблица

t, °С →
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
ρ, кг/м3 999,8 999,7 998,2 995,7 992,2 988 983,2 977,8 971,8 965,3 958,4
h, кДж/кг 0 42,04 83,91 125,7 167,5 209,3 251,1 293 335 377 419,1
Cp, Дж/(кг·град) 4217 4191 4183 4174 4174 4181 4182 4187 4195 4208 4220
λ, Вт/(м·град) 0,569 0,574 0,599 0,618 0,635 0,648 0,659 0,668 0,674 0,68 0,683
a·108, м2/с 13,2 13,7 14,3 14,9 15,3 15,7 16 16,3 16,6 16,8 16,9
μ·106, Па·с 1788 1306 1004 801,5 653,3 549,4 469,9 406,1 355,1 314,9 282,5
ν·106, м2/с 1,789 1,306 1,006 0,805 0,659 0,556 0,478 0,415 0,365 0,326 0,295
β·104, град-1 -0,63 0,7 1,82 3,21 3,87 4,49 5,11 5,7 6,32 6,95 7,52
σ·104, Н/м 756,4 741,6 726,9 712,2 696,5 676,9 662,2 643,5 625,9 607,2 588,6
Pr 13,5 9,52 7,02 5,42 4,31 3,54 2,93 2,55 2,21 1,95 1,75

Примечание: Температуропроводность в таблице дана в степени 108 , вязкость в степени 106 и т. д. для других свойств. Размерность физических свойств воды выражена в единицах СИ.

Теплофизические свойства воды на линии насыщения (100…370°С)

В таблице представлены теплофизические свойства воды H2O на линии насыщения в зависимости от температуры (в диапазоне от 100 до 370°С). Каждому значению температуры, при которой вода находится в состоянии насыщения, соответствует давление ее насыщенного пара. При этих параметрах жидкость и ее пар находятся в состоянии насыщения или термодинамического равновесия.

В таблице даны следующие теплофизические свойства воды в состоянии насыщенной жидкости:

  • давление насыщенного пара при указанной температуре p, Па;
  • плотность воды ρ, кг/м3;
  • удельная энтальпия воды h, кДж/кг;
  • удельная (массовая) теплоемкость Cp, кДж/(кг·град);
  • теплопроводность λ, Вт/(м·град);
  • температуропроводность a, м2/с;
  • вязкость динамическая μ, Па·с;
  • вязкость кинематическая ν, м2/с;
  • коэффициент теплового объемного расширения β, К-1;
  • коэффициент поверхностного натяжения σ, Н/м;
  • число Прандтля Pr.

Свойства воды на линии насыщения имеют зависимость от температуры.

Ее влияние особенно сказывается на вязкости воды — динамическая вязкость H2O при повышении температуры значительно снижается.

Если, при температуре 100°С значение этого свойства воды в состоянии насыщения равно 282,5·10-6 Па·с, то при температуре, равной, например 370°С, динамическая вязкость снижается до величины 56,9·10-6 Па·с.

Другие свойства воды такие, как плотность, теплопроводность, удельная теплоемкость, температуропроводность при росте ее температуры имеют тенденцию к снижению своих значений. Например, плотность воды уменьшается с 958,4 до 450,5 кг/м3 при нагревании со 100 до 370°С.

Теплопроводность воды в состоянии насыщения при увеличении температуры также снижается (в отличие от нормальных условий и температуре до 100°С, при которых имеет место ее рост в процессе нагрева). Снижение теплопроводности связано с увеличением как температуры, так и давления насыщенной жидкости.

Следует отметить, что удельная энтальпия воды в зависимости от температуры значительно увеличивается при нагревании, как до температуры кипения, так и выше.

Теплопроводность воды в зависимости от температуры при атмосферном давлении

В таблице представлены значения теплопроводности воды в жидком состоянии при нормальном атмосферном давлении. Теплопроводность воды указана в зависимости от температуры в интервале от 0 до 100°С.

Вода при нагревании становиться более теплопроводной — ее коэффициент теплопроводности увеличивается. Например, при 10°С вода имеет теплопроводность 0,574 Вт/(м·град), а при росте температуры до 95°С величина теплопроводности воды увеличивается до значения 0,682 Вт/(м·град).

Теплопроводность воды в зависимости от температуры

t, °С
0
5
10
15
20
25
30
35
40
50
λ, Вт/(м·град)

t, °С
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
λ, Вт/(м·град)

0,569 0,572 0,574 0,587 0,599 0,609 0,618 0,627 0,635 0,648
0,654 0,659 0,664 0,668 0,671 0,674 0,677 0,68 0,682 0,683

Теплопроводность воды в зависимости от температуры и давления

В таблице приведены значения теплопроводности воды и водяного пара при температурах от 0 до 700°С и давлении от 1 до 500 атм.

Как известно, вода при атмосферном давлении закипает и переходит в пар при температуре 100°С. Коэффициент теплопроводности воды в этих условиях равен 0,683 Вт/(м·град).

При увеличении давления растет и температура кипения воды (закон Клапейрона — Клаузиуса).

По данным таблицы видно, при давлении в 100 раз выше атмосферного (100 бар) вода находится в виде пара при температуре от 310°С и имеет теплопроводность 0,523 Вт/(м·град).

Таким образом, следует отметить, что изменение давления влияет как на температуру кипения воды, так и на величину ее теплопроводности.

Высокая теплопроводность воды достигается за счет роста давления — при повышении давления коэффициент теплопроводности воды увеличивается. Например, при давлении 1 бар и температуре 20°С вода имеет теплопроводность, равную 0,603 Вт/(м·град).

Читайте также:  Как легко соединить канализационные пластиковые трубы: пошаговая инструкция по правильной стыковке с чугунной, с металлическими, как правильно состыковать изделия из пластика между собой, как и чем склеить, спаять?

При росте давления до 500 бар теплопроводность воды становится равной 0,64 Вт/(м·град) при этой же температуре.

Примечание: Черта под значениями в таблице означает фазовый переход воды в пар, то есть цифры под чертой относятся к пару, а выше ее — к воде. Теплопроводность в таблице указана в степени 103. Не забудьте разделить на 1000! Размерность теплопроводности воды в таблице Вт/(м·град).

Источники:

Плотность воды — определение, плотность воды и температура

Плотность воды (далее возможно ПВ) — весьма важное для всех нас свойство воды, впрочем как и все остальные 🙂

Плотность — это …

Вначале сформулируем, что такое плотность вещества как таковая, в общем.

Плотность — это величина, которая определяет количество, какого либо вещества, выраженное в массе, на единицу объема.

ПЛОТНОСТЬ (ρ)= МАССА (M)/ОБЪЕМ (V)

Значение плотности воды

ПВ не является константой, ее величина зависит, при условии постоянного давления, от двух факторов – температуры и ее «солёности». Так, например, плотность чистой пресной воды при температуре 20°C и давлении 1 атм равняется 998,23 кг/м3, а плотность морской воды на поверхности океана ориентировочно 1027 кг/м3.

Плотность воды в зависимости от температуры

Ниже приведем изменение плотности чистой воды в зависимости от температуры:

  • При – 30 °C — 0,9839 гр/см3;
  • При – 20 °C — 0,9935 гр/см3;
  • При – 10 °C — 0,9982 гр/см3;
  • При 0 °C — 0,99987 гр/см3;
  • При 1 °C — 0,99993 гр/см3;
  • При 2 °C — 0,99997 гр/см3;
  • При 3 °C — 0,99999 гр/см3;
  • При 4 °C — 1.00000 гр/см3;
  • При 5 °C — 0,99999 гр/см3;
  • При 6 °C — 0,99997 гр/см3;
  • При 7 °C — 0,99993 гр/см3;
  • При 8 °C — 0,99988 гр/см3;
  • При 9 °C — 0,99981 гр/см3;
  • При 10 °C — 0,99973 гр/см3;
  • При 15 °C — 0,99913 гр/см3;
  • При 20 °C — 0,99823 гр/см3;
  • При 25 °C — 0,99707 гр/см3;
  • При 30 °C — 0,99562 гр/см3;
  • При 40 °C — 0,99224 гр/см3;
  • При 50 °C — 0,98807 гр/см3;
  • При 60 °C — 0,98324 гр/см3;
  • При 70 °C — 0,97781 гр/см3;
  • При 80 °C — 0,97183 гр/см3;
  • При 90 °C — 0,96534 гр/см3;
  • При 100 °C — 0,95838 гр/см3.

Плотность воды — аномалия

Как мы видим, ПВ в жидком состоянии, вначале, при повышении температуры до 4-х градусов по Цельсию, увеличивается, а далее от 4 °C и выше понижается. Т. е. при 4 °C ПВ достигает своего максимального значения.

С аномалией плотности воды связаны такие факты и явления:

  • При замораживании вода расширяет;
  • Плотность воды в твердом состоянии — льда ниже, чем ПВ в жидком состоянии;
  • У воды низкий коэффициент расширения и сжатия;

Прекрасной иллюстрацией аномалии ПВ является, например, лед. Он не тонет, поскольку его плотность меньше ПВ.

Свойство воды, благодаря которому ее максимальная плотность достигается при +4 °C, имеет огромное значение для всей нашей планеты. Например, благодаря именно этому свойству пруды и другие водоемы замерзают сверху вниз, что позволяет всем формам жизни находящимся в них выжить в период сильных морозов.

Заключение

Уникальные свойства ПВ еще раз подтверждают то, что в природе все находится в гармоничной взаимосвязи, нарушать которую никак нельзя.

Поделись с друзьями 🙂

Плотность воды — краткое определение, значение плотности воды в зависимости от температуры и её аномалия

Физические Свойства Воды на Линии Насыщения Подробная Таблица • Плотность жидкости

Порог вкуса для иона кальция лежит в диапазоне 2-6 ммоль/л, в зависимости от соответствующего аниона. Порог вкуса для магния и того ниже, наилучшие вкусовые свойства имеет вода с жсткостью 1,6-3,0 ммоль/л.

Показатели качества воды и их определение. Влияние на здоровье человека. Вода. Что мы пьем?

Растворенный кислород
Очень чистые, I лето, мг/л зима, мг/л % насыщения
Чистые, II 9 14-13 95
Умеренно загрязненные, III 8 12-11 80
Загрязненные, IV 7-6 10-9 70
Грязные, V 5-4 5-4 60
Очень грязные, VI 3-2 5-1 30
0 0 0

Вычисление удельного веса жидкости

Иногда удельный вес путают с плотностью, численное значение которой в единицах СИ совпадает с численным значением удельного веса, выраженного в единицах системы МКГСС [2] . Это смешение аналогично тому, которое касается смешения значений терминов вес Классы качества определяются по индексу загрязнения воды ИЗВ.

Удельный вес воды и ее гидростатические свойства

https://www.youtube.com/watch?v=P_N9d8_9gtw\u0026pp=ygWfAdCf0LvQvtGC0L3QvtGB0YLRjCDQs9C-0YDRj9GH0LXQuSDQstC-0LTRizog0YLQsNCx0LvQuNGG0LAsINGE0LjQt9C40YfQtdGB0LrQvtC1INC-0L_RgNC10LTQtdC70LXQvdC40LUsINGH0YLQviDQstC70LjRj9C10YIg0L3QsCDRjdGC0L7RgiDQv9C-0LrQsNC30LDRgtC10LvRjA%3D%3D

В Международной системе единиц СИ удельный вес вещества измеряется в Н м ; в системе СГС в дин см и в системе МКГСС в кгс м. Особенностью биохимического окисления органических веществ в воде является сопутствующий ему процесс нитрификации (окисление азотосодержащих соединений нитрофицирующими бактериями), искажающий характер потребления кислорода.

Теплофизические свойства воды на линии насыщения (100…370°С) Далее по таблице, в зависимости от значения ИЗВ, определяют класс качества воды. В любой системе единиц удельный вес равен произведению плотности вещества на ускорение свободного падения [2] .

В Международной системе единиц (СИ) удельный вес вещества измеряется в Н/м³; в системе СГС — в дин/см³ и в системе МКГСС — в кгс/м³.

Окисляемость перманганатная определяется мгО/л, если учитывается масса ионов кислорода в составе перманганата калия, пошедшего на окисление «органики», или мг KMnO4/л, если оценивается количество перманганата калия, пошедшего на окисление «органики».

Плотность воды

вещество плотность Удельный объем
(Кг / м 3 ) (м 3 /кг)
Воздух 1.225 0.78
лед 916.7 0.00109
Вода (жидкость) 1000 0.00100
Соленая вода 1030 0.00097
Меркурий 13546 0.00007
R-22 * 3.66 0.273
аммоний 0.769 1.30
Углекислый газ 1.977 0.506
хлор 2.994 0.334
водород 0.0899 11.12
метан 0.717 1.39
азот 1.25 0.799
Пар* 0.804 1.24

Теплофизические свойства воды на линии насыщения (100…370°С)

Так как вода является наиболее распространенной в природе жидкостью, в качестве примера количественного значения параметра, определяющего то или иное свойство жидкости, будем приводить значение рассматриваемого параметра для воды. Вы можете найти подробные таблицы для воздуха и пара.

Удельный объем: определение, формулы, примеры — 2023

Изменения плотности и удельного веса жидкости при изменении температуры и давления незначительны, и в большинстве случаев их не учитывают. Содержание органических веществ в воде оченивается по методикам определения окисляемости воды, содержания органического углерода, биохимической потребности в кислороде, а также поглощения в ультрафиолетовой области.

Каким соотношением связаны плотность и удельный вес жидкости Формула для определения удельного веса содержит равенство. Группа специалистов, работающая под патронажем Европейской экономической комиссии ООН и занимающаяся мониторингом выбросов в окружающую природную среду тяжелых металлов, включает в эту группу также цинк, мышьяк, селен, сурьму.

Группа специалистов, работающая под патронажем Европейской экономической комиссии ООН и занимающаяся мониторингом выбросов в окружающую природную среду тяжелых металлов, включает в эту группу также цинк, мышьяк, селен, сурьму.

Плотность жидкости

t, °С 0 5 10 15 20 25 30 35 40 50
λ, Вт/(м·град) 0,569 0,572 0,574 0,587 0,599 0,609 0,618 0,627 0,635 0,648
t, °С 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
λ, Вт/(м·град) 0,654 0,659 0,664 0,668 0,671 0,674 0,677 0,68 0,682 0,683

Плотность некоторых пород древесины [ править | править код ]

Плотность и удельный вес воды мало изменяются в зависимо­сти от давления и температуры. Удельный вес пресной воды прак­тически равен 1000 кГ/м 3 , или 9815 м/м 3 . Знание удельного веса воды позволяет судить о плавучести человека. Каким соотношением связаны плотность и удельный вес жидкости.

Какова плотность воды

Следует отметить, что удельная энтальпия воды в зависимости от температуры значительно увеличивается при нагревании, как до температуры кипения, так и выше.

В любой системе единиц удельный вес равен произведению плотности вещества на ускорение свободного падения [2] .

В Международной системе единиц (СИ) удельный вес вещества измеряется в Н/м³; в системе СГС — в дин/см³ и в системе МКГСС — в кгс/м³.

Теплопроводность воды в зависимости от температуры при атмосферном давлении Физические свойства воды при температуре от 0 до 100 С. Задачи интегральной оценки качества воды практически совпадают с задачами гидрохимического мониторинга, т.к. для окончательного вывода о классе качества воды необъодимы результаты анализов по целому ряду показателей в течение продолжительного периода.