Меню

Чему равна теплоемкость воды таблица



Удельная теплоемкость воды

Общее определение удельной теплоемкости

Напомним, что передача энергии от одного тела к другому без совершения работы называется теплопередачей или теплообменом. Теплообмен происходит, когда тела имеют разные температуры. Величина энергии, переданная телу в результате теплообмена, называется количеством теплоты Q. В соответствии с первым законом термодинамики количество теплоты Q равно изменению внутренней энергии тела ΔU:

Следует помнить, что количество теплоты определяет только изменение внутренней энергии, а не его конкретное значение. Полная величина внутренней энергии — это сумма потенциальной энергии взаимодействия частиц, из которых состоит физическое тело, и кинетической энергии их беспорядочного движения.

Рис. 1. Что такое теплообмен и теплопередача

Изменение внутренней энергии пропорционально массе тела m и изменению температуры:

$ Q = ΔU = c*m* ΔT $ (2),

где: $ΔT = T_k — T_н$ —разница между конечной и начальной температурами.

Коэффициент пропорциональности c в формуле (2) называется удельной теплоемкостью вещества:

В Международной системе СИ количество теплоты измеряется в джоулях, масса — в килограммах, а разница температур — в градусах Кельвина. Значит единица измерения удельной теплоемкости будет:

Из формул (3), (4) следует, что величина удельной теплоемкости показывает, какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 1 кг вещества на 1 0 K.

Раньше, до принятия в системе СИ в качестве единицы измерения энергии джоуля, использовалась специальная единица — калория (кал), равная количеству теплоты, которое нагревает 1 грамм воды на 1 градус Цельсия. Опытным путем определен, так называемый, механический эквивалент теплоты — соотношение между джоулем и калорией:

В настоящее время данную единицу используют при определении количества потребленной тепловой энергии в жилых домах и на предприятиях.

Значения удельных теплоемкостей для твердых, жидких и газообразных веществ определены с помощью физических измерений и сведены в справочные таблицы.

Рис. 2. Таблица значений удельной теплоемкости

Особенности удельной теплоемкости воды

Из приведенной таблицы видно, что у металлов значения теплоемкостей довольно низкие (например у свинца это 140 Дж/кг* 0 K), поэтому для нагрева металлических предметов требуются немного тепла. Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/кг* 0 K, что на много больше аналогичных металлических параметров. Исследования показали, что это одно из самых высоких значений среди жидких материалов.

В твердом агрегатном состоянии вода (лед) имеет в два раза меньшее значение удельной теплоемкости — 2100 Дж/кг* 0 K, а в газообразном состоянии (водяной пар) — 2200 Дж/кг* 0 K.

Табличные значения для удельных теплоемкостей приводятся, как правило, для фиксированных температур в диапазоне 20-25 0 С (нормальная или комнатная температура). Это связано с тем, что величина удельной теплоемкости зависит от температуры, что характерно не только для воды, но и для других веществ. На приведенном ниже графике показана экспериментально полученная зависимость удельной теплоемкости воды при различных температурах. Видно, что 0 0 С до 37 0 С теплоемкость воды снижается, а затем снова растет. Точное определение удельной теплоемкости воды производится с помощью приборов, называемых калориметрами.

Рис. 3. График зависимости удельной теплоемкости воды от температуры

Обладание водой максимальной величиной удельной теплоемкости приводит к следующим полезным применениям в различных сферах человеческой деятельности:

  • Использование воды в отопительных системах домов в качестве теплоносителя, который долго сохраняет тепло;
  • Охлаждение водой металлических деталей, которые нагреваются в процессе механической обработки;
  • Вода является одним из самых эффективных средств пожаротушения. Во время контакта с пламенем она превращаясь пар, отнимает большое количество теплоты у горящих материалов;
  • Скорость тушения пламени дополнительно повышает водяной пар, который обволакивая горящий предмет, препятствует поступлению кислорода, без которого горение прекращается. Кстати, огонь эффективнее тушить горячей водой, так как у горячей воды образование пара произойдет быстрее;
  • В районах проживания, расположенных рядом с большими водоемами (морем или океаном) летом не бывает слишком жарко, а зимы не очень холодные. В течение лета вода, нагреваясь, накапливает большое количество тепла. А зимой происходит медленное (из-за большой теплоемкости) остывание, что и является причиной мягкого зимнего климата приморских городов.

Что мы узнали?

Итак, мы узнали, что величина удельной теплоемкости показывает, какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 1 кг вещества на 1 0 K. Значение удельной теплоемкости воды равно 4200 Дж/кг* 0 K при нормальных температурах. Имеется температурная зависимость теплоемкости воды от температуры. Точные значения этой величины получены экспериментально и приведены в справочниках в виде таблиц и графиков.

Источник

Чему равна теплоемкость воды таблица

Удельная теплоемкость ср воды и водяного пара

Удельная теплоемкость ср (Дж/(г · К)) воды и водяного пара при температуре кипения

p, МПа T, °С ср, Дж/(г · К)
воды ср пара
0,101 99,09 4,229 2,04
0,203 119,62 4,245 2,12
0,507 151,11 4,3 2,29
1,01 179,04 4,384 2,55
2,03 211,38 4534 2,95
3,04 232,76 4,689 3,37
4,05 249,18 4,836 3,75
5,07 262,70 5,003 4,12
6,08 274,29 5,171 4,61
8,11 293,62 5,589 5,65
10,1 309,53 6,071 6,95
12,2 323,15 6,783 8,5
14,2 335,09 7,704 11,0
16,2 345,74 8,792 14,3
18,2 355,35 10,05 19,4
20,3 364,08 11,43 27,6
Читайте также:  Отборочный турнир к ЧМ 2022 в зоне Африка

Удельная теплоемкость ср (Дж/(г · К)) воды и водяного пара при температуре 0–500 °С

Данные, расположенные выше ломаной линии, относятся к жидкости, ниже — к пару.

T, °С Давление, МПа
0,101 0,203 0,507 1,01 2,03 3,04 4,05 5,07 6,08 7,09 8,11 9,12 10,1 11,1 12,2 13,2 14,2 15,2 16,2 17,2 18,2 19,3 20,3
4,212 4,212 4,212 4,208 4,208 4,208 4,204 4,204 4,204 4,199 4,195 4,191 4,187 4,187 4,183 4,178
20 4,183 4,178 4,178 4,178 4,178 4,174 4,174 4,17 4,17 4,166 4,162 4,157 4,153 4,149 4,145 4,141
40 4,178 4,178 4,178 4,174 4,17 4,17 4,166 4,162 4,162 4,157 4,153 4,149 4,145 4,141 4,132 4,128
60 4,191 4,191 4,187 4,183 4,178 4,174 4,17 4,166 4,162 4,157 4,153 4,149 4,145 4,141 4,132 4,128
80 4,204 4,204 4,204 4,199 4,195 4,191 4,187 4,183 4,178 4,174 4,166 4,162 4,157 4,149 4,145 4,141
100 2,102 4,229 4,224 4,22 4,216 4,212 4,208 4,204 4,199 4,195 4,187 4,183 4,174 4,17 4,166 4,157
120 2,031 2,114 4,254 4,25 0,059 4,241 4,237 4,233 4,229 4,224 4,216 4,208 4,204 4,195 4,191 4,183
140 2,001 2,064 4,296 4,287 4,279 4,275 4,271 4,266 4,262 4,254 4,25 4,241 4,233 4,229 4,22 4,212
160 1,98 2,035 2,311 4,358 4,346 4,338 4,329 4,325 4,321 4,312 4,304 4,296 4,287 4,279 4,271 4,262
180 1,976 2,018 2,198 2,68 4,425 3,153 4,4 4,396 4,388 4,379 4,371 4,363 4,35 4,342 4,333 4,321
200 1,976 2,005 2,135 2,42 4,518 4,501 4,488 4,484 4,476 4,467 4,455 4,442 4,43 4,421 4,409 4,396
220 1,98 2,001 2,106 2,299 2,939 4,626 4,61 4,593 4,585 4,568 4,555 4,543 4,53 4,518 4,501 4,488
240 1,985 2,001 2,085 2,646 2,633 3,312 4,752 4,739 4,727 4,71 4,693 4,677 4,66 4,643 4,622 4,605
260 1,993 2,005 2,072 2,186 2,474 2,918 3,525 4,945 4,932 4,907 4,882 4,857 4,832 4,811 4,79 4,769
280 2,001 2,014 2,068 2,156 2,37 2,667 3,073 3,655 4,451 5,234 5,15 5,125 5,091 5,058 5,028 4,999
300 2,014 2,022 2,064 2,135 2,311 2,52 2,772 3,14 3,605 4,237 5,15 5,652 5,56 5,481 5,414 5,355 5,3
320 2,026 2,031 2,068 2,127 2,261 2,424 2,621 2,864 3,161 3,525 3,994 4,631 5,531 6,896 6,741 6,322 6,113 5,945 5,824
340 2,035 2,039 2,072 2,123 2,236 2,366 2,516 2,696 2,906 3,157 3,454 3,81 4,258 4,815 5,686 6,862 8,96 7,787 7,327 7,013
360 2,047 2,047 2,077 2,123 2,215 2,324 2,445 2,587 2,747 2,931 3,144 3,395 3,684 4,024 4,434 4,945 5,589 6,515 7,825 9,872 13,63 24
380 2,06 2,06 2,085 2,123 2,206 2,299 2,399 2,512 2,638 2,78 2,939 3,123 3,333 3,571 3,835 4,137 4,463 4,89 5,401 6,075 6,887 7,988 9,588
400 2,072 2,068 2,093 2,127 2,198 2,278 2,361 2,458 2,562 2,675 2,801 2,939 3,094 3,266 3,458 3,672 3,906 4,17 4,467 4,802 5,179 5,619 6,142
420 2,085 2,081 2,106 2,135 2,202 2,269 2,34 2,42 2,508 2,6 2,7 2,814 2,927 3,056 3,199 3,354 3,521 3,705 3,906 4,124 4,358 4,61 4,886
440 2,098 2,093 2,119 2,144 2,202 2,261 2,324 2,391 2,462 2,541 2,625 2,713 2,809 2,91 3,019 3,136 3,257 3,387 3,529 3,68 3,843 4,024 4,22
460 2,11 2,102 2,127 2,152 2,202 2,257 2,311 2,37 2,433 2,5 2,571 2,646 2,726 2,805 2,889 2,977 3,073 3,178 3,287 3,4 3,517 3,643 3,781
480 2,123 2,114 2,139 2,16 2,206 2,252 2,303 2,353 2,407 2,466 2,525 2,587 2,654 2,261 2,793 2,868 2,948 3,031 3,119 3,211 3,308 3,408 3,513
500 2,135 2,131 2,152 2,169 2,211 3,509 2,294 2,34 2,391 2,441 2,491 2,546 2,6 2,654 2,717 2,78 2,847 2,914 3,404 3,065 3,144 3,228 3,312

Удельная теплоемкость ср (Дж/(г · К)) водяного пара при давлении до 20,3 МПа

p, МПа Температура, °С
520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740
0,101 2,152 2,165 2,181 2,194 2,206 2,219 2,236 2,248 2,261 2,278 2,29 2,307
0,507 2,165 2,177 2,19 2,202 2,215 2,227 2,24 2,257 2,269 2,282 2,299 2,311
1,01 2,181 2,194 2,206 2,215 2,273 2,24 2,252 2,265 2,278 2,29 2,307 2,319
2,03 2,219 2,227 2,236 2,244 2,252 2,261 2,273 2,282 2,294 2,307 2,319 2,332
3,04 2,257 2,261 2,265 2,273 2,278 2,286 2,294 2,303 2,311 2,324 2,332 2,345
4,05 2,294 2,294 2,299 2,303 2,303 2,307 2,315 2,319 2,332 2,34 2,349 2,357
5,07 2,336 2,332 2,332 2,332 2,328 2,332 2,336 2,34 2,349 2,353 2,361 2,374
6,08 2,378 2,37 2,366 2,361 2,357 2,357 2,357 2,361 2,366 2,37 2,378 2,386
8,11 2,42 2,407 2,441 2,433 2,382 2,382 2,378 2,382 2,382 2,386 2,395 2,399
9,12 2,512 2,487 2,47 2,453 2,441 2,433 2,424 2,424 2,42 2,42 2,424 2,428
10,1 2,562 2,529 2,508 2,487 2,47 2,458 2,449 2,445 2,441 2,441 2,441 2,441
11,2 2,613 2,575 2,546 2,52 2,5 2,483 2,474 2,466 2,458 2,458 2,458 2,458
12,2 2,663 2,613 2,583 2,554 2,529 2,512 2,495 2,487 2,479 2,474 2,47 2,47
13,2 2,717 2,692 2,621 2,592 2,558 2,537 2,52 2,508 2,5 2,491 2,487 2,487
14,2 2,772 2,709 2,663 2,629 2,596 2,567 2,546 2,529 2,52 2,512 2,504 2,5
15,2 2,83 2,759 2,705 2,667 2,629 2,596 2,571 2,554 2,537 2,529 2,52 2,516
16,2 2,889 2,809 2,747 2,705 2,663 2,625 2,596 2,575 2,558 2,546 2,537 2,529
17,2 2,952 2,864 2,793 2,742 2,696 2,654 2,621 2,596 2,579 2,567 2,554 2,546
18,2 3,014 2,914 2,839 2,78 2,726 2,68 2,646 2,617 2,6 2,583 2,571 2,562
19,3 3,081 2,973 2,885 2,822 2,763 2,713 2,675 2,646 2,621 2,604 2,587 2,579
20,3 3,153 3,031 2,935 2,864 2,801 2,747 2,705 2,671 2,642 2,621 2,604 2,592
Читайте также:  Парламент Франции Законодательный процесс Парламентский контроль над деятельностью Правительства

Удельная теплоемкость ср (Дж/(г · К)) водяного пара при давлении выше 20,3 МПа

Источник

Чему равна теплоемкость воды таблица

Удельная теплоемкость ср воды и водяного пара

Удельная теплоемкость ср (Дж/(г · К)) воды и водяного пара при температуре кипения

p, МПа T, °С ср, Дж/(г · К)
воды ср пара
0,101 99,09 4,229 2,04
0,203 119,62 4,245 2,12
0,507 151,11 4,3 2,29
1,01 179,04 4,384 2,55
2,03 211,38 4534 2,95
3,04 232,76 4,689 3,37
4,05 249,18 4,836 3,75
5,07 262,70 5,003 4,12
6,08 274,29 5,171 4,61
8,11 293,62 5,589 5,65
10,1 309,53 6,071 6,95
12,2 323,15 6,783 8,5
14,2 335,09 7,704 11,0
16,2 345,74 8,792 14,3
18,2 355,35 10,05 19,4
20,3 364,08 11,43 27,6

Удельная теплоемкость ср (Дж/(г · К)) воды и водяного пара при температуре 0–500 °С

Данные, расположенные выше ломаной линии, относятся к жидкости, ниже — к пару.

T, °С Давление, МПа
0,101 0,203 0,507 1,01 2,03 3,04 4,05 5,07 6,08 7,09 8,11 9,12 10,1 11,1 12,2 13,2 14,2 15,2 16,2 17,2 18,2 19,3 20,3
4,212 4,212 4,212 4,208 4,208 4,208 4,204 4,204 4,204 4,199 4,195 4,191 4,187 4,187 4,183 4,178
20 4,183 4,178 4,178 4,178 4,178 4,174 4,174 4,17 4,17 4,166 4,162 4,157 4,153 4,149 4,145 4,141
40 4,178 4,178 4,178 4,174 4,17 4,17 4,166 4,162 4,162 4,157 4,153 4,149 4,145 4,141 4,132 4,128
60 4,191 4,191 4,187 4,183 4,178 4,174 4,17 4,166 4,162 4,157 4,153 4,149 4,145 4,141 4,132 4,128
80 4,204 4,204 4,204 4,199 4,195 4,191 4,187 4,183 4,178 4,174 4,166 4,162 4,157 4,149 4,145 4,141
100 2,102 4,229 4,224 4,22 4,216 4,212 4,208 4,204 4,199 4,195 4,187 4,183 4,174 4,17 4,166 4,157
120 2,031 2,114 4,254 4,25 0,059 4,241 4,237 4,233 4,229 4,224 4,216 4,208 4,204 4,195 4,191 4,183
140 2,001 2,064 4,296 4,287 4,279 4,275 4,271 4,266 4,262 4,254 4,25 4,241 4,233 4,229 4,22 4,212
160 1,98 2,035 2,311 4,358 4,346 4,338 4,329 4,325 4,321 4,312 4,304 4,296 4,287 4,279 4,271 4,262
180 1,976 2,018 2,198 2,68 4,425 3,153 4,4 4,396 4,388 4,379 4,371 4,363 4,35 4,342 4,333 4,321
200 1,976 2,005 2,135 2,42 4,518 4,501 4,488 4,484 4,476 4,467 4,455 4,442 4,43 4,421 4,409 4,396
220 1,98 2,001 2,106 2,299 2,939 4,626 4,61 4,593 4,585 4,568 4,555 4,543 4,53 4,518 4,501 4,488
240 1,985 2,001 2,085 2,646 2,633 3,312 4,752 4,739 4,727 4,71 4,693 4,677 4,66 4,643 4,622 4,605
260 1,993 2,005 2,072 2,186 2,474 2,918 3,525 4,945 4,932 4,907 4,882 4,857 4,832 4,811 4,79 4,769
280 2,001 2,014 2,068 2,156 2,37 2,667 3,073 3,655 4,451 5,234 5,15 5,125 5,091 5,058 5,028 4,999
300 2,014 2,022 2,064 2,135 2,311 2,52 2,772 3,14 3,605 4,237 5,15 5,652 5,56 5,481 5,414 5,355 5,3
320 2,026 2,031 2,068 2,127 2,261 2,424 2,621 2,864 3,161 3,525 3,994 4,631 5,531 6,896 6,741 6,322 6,113 5,945 5,824
340 2,035 2,039 2,072 2,123 2,236 2,366 2,516 2,696 2,906 3,157 3,454 3,81 4,258 4,815 5,686 6,862 8,96 7,787 7,327 7,013
360 2,047 2,047 2,077 2,123 2,215 2,324 2,445 2,587 2,747 2,931 3,144 3,395 3,684 4,024 4,434 4,945 5,589 6,515 7,825 9,872 13,63 24
380 2,06 2,06 2,085 2,123 2,206 2,299 2,399 2,512 2,638 2,78 2,939 3,123 3,333 3,571 3,835 4,137 4,463 4,89 5,401 6,075 6,887 7,988 9,588
400 2,072 2,068 2,093 2,127 2,198 2,278 2,361 2,458 2,562 2,675 2,801 2,939 3,094 3,266 3,458 3,672 3,906 4,17 4,467 4,802 5,179 5,619 6,142
420 2,085 2,081 2,106 2,135 2,202 2,269 2,34 2,42 2,508 2,6 2,7 2,814 2,927 3,056 3,199 3,354 3,521 3,705 3,906 4,124 4,358 4,61 4,886
440 2,098 2,093 2,119 2,144 2,202 2,261 2,324 2,391 2,462 2,541 2,625 2,713 2,809 2,91 3,019 3,136 3,257 3,387 3,529 3,68 3,843 4,024 4,22
460 2,11 2,102 2,127 2,152 2,202 2,257 2,311 2,37 2,433 2,5 2,571 2,646 2,726 2,805 2,889 2,977 3,073 3,178 3,287 3,4 3,517 3,643 3,781
480 2,123 2,114 2,139 2,16 2,206 2,252 2,303 2,353 2,407 2,466 2,525 2,587 2,654 2,261 2,793 2,868 2,948 3,031 3,119 3,211 3,308 3,408 3,513
500 2,135 2,131 2,152 2,169 2,211 3,509 2,294 2,34 2,391 2,441 2,491 2,546 2,6 2,654 2,717 2,78 2,847 2,914 3,404 3,065 3,144 3,228 3,312
Читайте также:  Изменение социальной структуры индустриального общества

Удельная теплоемкость ср (Дж/(г · К)) водяного пара при давлении до 20,3 МПа

p, МПа Температура, °С
520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740
0,101 2,152 2,165 2,181 2,194 2,206 2,219 2,236 2,248 2,261 2,278 2,29 2,307
0,507 2,165 2,177 2,19 2,202 2,215 2,227 2,24 2,257 2,269 2,282 2,299 2,311
1,01 2,181 2,194 2,206 2,215 2,273 2,24 2,252 2,265 2,278 2,29 2,307 2,319
2,03 2,219 2,227 2,236 2,244 2,252 2,261 2,273 2,282 2,294 2,307 2,319 2,332
3,04 2,257 2,261 2,265 2,273 2,278 2,286 2,294 2,303 2,311 2,324 2,332 2,345
4,05 2,294 2,294 2,299 2,303 2,303 2,307 2,315 2,319 2,332 2,34 2,349 2,357
5,07 2,336 2,332 2,332 2,332 2,328 2,332 2,336 2,34 2,349 2,353 2,361 2,374
6,08 2,378 2,37 2,366 2,361 2,357 2,357 2,357 2,361 2,366 2,37 2,378 2,386
8,11 2,42 2,407 2,441 2,433 2,382 2,382 2,378 2,382 2,382 2,386 2,395 2,399
9,12 2,512 2,487 2,47 2,453 2,441 2,433 2,424 2,424 2,42 2,42 2,424 2,428
10,1 2,562 2,529 2,508 2,487 2,47 2,458 2,449 2,445 2,441 2,441 2,441 2,441
11,2 2,613 2,575 2,546 2,52 2,5 2,483 2,474 2,466 2,458 2,458 2,458 2,458
12,2 2,663 2,613 2,583 2,554 2,529 2,512 2,495 2,487 2,479 2,474 2,47 2,47
13,2 2,717 2,692 2,621 2,592 2,558 2,537 2,52 2,508 2,5 2,491 2,487 2,487
14,2 2,772 2,709 2,663 2,629 2,596 2,567 2,546 2,529 2,52 2,512 2,504 2,5
15,2 2,83 2,759 2,705 2,667 2,629 2,596 2,571 2,554 2,537 2,529 2,52 2,516
16,2 2,889 2,809 2,747 2,705 2,663 2,625 2,596 2,575 2,558 2,546 2,537 2,529
17,2 2,952 2,864 2,793 2,742 2,696 2,654 2,621 2,596 2,579 2,567 2,554 2,546
18,2 3,014 2,914 2,839 2,78 2,726 2,68 2,646 2,617 2,6 2,583 2,571 2,562
19,3 3,081 2,973 2,885 2,822 2,763 2,713 2,675 2,646 2,621 2,604 2,587 2,579
20,3 3,153 3,031 2,935 2,864 2,801 2,747 2,705 2,671 2,642 2,621 2,604 2,592

Удельная теплоемкость ср (Дж/(г · К)) водяного пара при давлении выше 20,3 МПа

Источник

Что такое удельная теплоемкость воды

Один из ключевых параметров любого теплоносителя – это значение его теплоемкости. При ее выражении через массу и уровни температур получается показатель, который называется удельной теплоемкостью. То есть, это тот объем тепловой энергии, которую требуется направить 1 кг вещества (воде или др.) для нагревания его на +1°C. Если нужно охладить воду, требуется наоборот, отдать столько тепловой энергии.

Данная величина обозначается литерой «c» и измеряется в кДж/(кг • K)

Удельная теплоемкость воды в условиях от 0 °C и 100 °C: c = 4,19 кДж/(кг х K) или c = 1,16 Втч/(кг х K)

Объем поглощаемого или отдаваемого тепла Q, измеряемый в Дж определяется с учетом массы m (измеряется в кг), удельной теплоемкости c и разности температур (измеряется в K).

В отопительных системах под разностью температур понимается степень нагрева прямой и обратной линий.

Масса m — это количество жидкости V, которое измеряется в куб.м и умножается на плотность воды, измеряемую в кг/куб.м.

Вода, как и любое вещество, меняет плотность при изменении температуры. Для простоты расчетов применяется значение плотности в 1 кг/куб.дм при нагреве от 4 °C до 90 °C.

При этом физические понятия «энергия», «работа» и «количество тепловой энергии» считаются терминами, обозначающими одно и то же.

Для представления джоулей в других величинах применяются такие формулы:

1 Дж = 1 Нм = 1 Втс, 1 МДж = 0,278 кВтч

Понимание данных основ позволяет создать эффективную систему отопления.

Источник

Adblock
detector