Меню

Таблица плотности воды в зависимости от температуры



Что необходимо знать о плотности горячей воды и ее свойствах?

Физические свойства воды мало интересуют людей в повседневной жизни. Однако, для сантехнического и отопительного оборудования они имеют важное значение.

Плотность горячей воды — непостоянная величина, поэтому эксплуатация систем ГВС и ЦО требует учета параметров.

Содержание

  1. Физическое определение
  2. Что влияет на этот параметр?
  3. Таблица зависимости от температуры
  4. Меняется ли вес в процессе нагревания?
  5. Применение этих знаний на практике
  6. Заключение

Физическое определение

Согласно 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:

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.

Этим объясняется известный (и очень опасный для оборудования) эффект расширения воды при замерзании — из 0,028 м 3 воды получается 0,03 м 3 льда.

Зависимость физических свойств от температуры наблюдается практически у всех веществ, но только вода демонстрирует это в жидком состоянии.

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
0,9998
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

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?

Вес 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.

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.

Если 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.

Источник

Таблица плотности воды (в зависимости от температуры)

Значения плотности воды в таблице относятся к пресной или дистиллированной воде. Если рассматривать морскую воду, соленую воду или воду с примесями, то её плотность будет выше.

Температура, ° С Плотность, кг/м 3
999.87
2 999.97
4 1000
6 999.97
8 999.88
10 999.73
12 999.53
14 999.27
16 998.97
18 998.62
20 998.23
22 997.80
24 997.33
26 996.81
28 996.26
30 995.68
32 995.06
34 994.40
36 993.72
38 993.00
40 992.25
42 991.47
44 990.7
46 989.8
48 989.0
50 988.1
52 987.2
54 986.2
56 985.3
58 984.3
60 983.2
62 982.2
64 981.1
66 980.1
68 978.9
70 977.8
72 976.7
74 975.5
76 974.3
78 973.1
80 971.8
82 970.6
84 969.3
86 968.0
88 966.7
90 965.3
92 964.0
94 962.6
96 961.2
98 959.8
100 958.4
Онлайн калькуляторы

Calculatorium.ru — это бесплатные онлайн калькуляторы для самых разнообразных целей: математические калькуляторы, калькуляторы даты и времени, здоровья, финансов. Инструменты для работы с текстом. Конвертеры. Удобное решение различных задач — в учебе, работе, быту.

Актуальная информация

Помимо онлайн калькуляторов, сайт также предоставляет актуальную информацию по курсам валют и криптовалют, заторах на дорогах, праздниках и значимых событиях, случившихся в этот день. Информация из официальных источников, постоянное обновление.

Источник

Таблица плотности для нагретой воды

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ
СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЛУЖБА
СТАНДАРТНЫХ СПРАВОЧНЫХ ДАННЫХ
(ГСССД)

ТАБЛИЦЫ
СТАНДАРТНЫХ СПРАВОЧНЫХ ДАННЫХ

ВОДА.
ПЛОТНОСТЬ ПРИ
АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ
И ТЕМПЕРАТУРАХ от 0 до 100 °С

ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

РАЗРАБОТАНЫ Московским ордена Ленина энергетическим институтом; Институтом высоких температур АН СССР. Авторы: канд. техн. наук Александров А.А., канд. техн. наук Трахтенгерц М.С.

Читайте также:  Карты покрытия спутника Ямал 300К

РЕКОМЕНДОВАНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Советским национальным комитетом по сбору и оценке численных данных в области науки и техники Президиума АН СССР;

Всесоюзным научно-исследовательским центром Государственной службы стандартных справочных данных;

Советским национальным комитетом по свойствам воды и водяного пара при Государственном комитете Совета Министров СССР по науке и технике;

Секцией теплофизических свойств веществ Научного совета АН СССР по комплексной проблеме «Теплофизика»

ОДОБРЕНЫ экспертной комиссией ГСССД в составе д-ра техн. наук Ривкина С.Л., д-ра техн. наук Зубарева В.Н., д-ра техн. наук Рабиновича В.А., д-ра техн. наук Сергеева О.А., д-ра техн. наук Чернеевой Л.И., канд. техн. наук Уманского А.С.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К ПЕЧАТИ Всесоюзным научно-исследовательским центром Государственной службы стандартных справочных данных

УТВЕРЖДЕНЫ Государственным комитетом стандартов Совета Министров СССР 24 августа 1977 г. (протокол № 121)

Настоящая таблица стандартных справочных данных распространяется на нормальную воду, деаэрированную, дистиллированную по ГОСТ 6709-72.

Международным союзом чистой и прикладной химии (IUРАС) рекомендована таблица плотности океанской воды [1], изотопный состав которой — отношение концентраций наиболее распространенных изотопов, — составляет

[ 18 О]/[ 16 О] = (1993 ± 3) × 10 -6 ;

[D]/[H] = (156 ± 1) × 10 -6 .

Изотопный состав такой воды существенно отличается от изотопного состава пресной воды, характерной для источников СССР, что приводит к систематическому отличию плотности, равному 3 × 10 -3 кг × м -3 [2].

Для уточнения состава пресной воды использовано понятие «нормальная вода» [2], под которой подразумевают воду равнинных рек не ледникового происхождения, отобранную в нижнем или среднем течении реки, из глубины и не в период паводка или дождей. Изотопный состав нормальной воды достаточно стабилен [2]. Отношение наиболее распространенных изотопов составляет

[ 18 О]/[ 16 О] = (1970 ± 3) × 10 -6 ;

[D]/[H] = (149 ± 2) × 10 -6 .

Значения плотности нормальной воды, взятой из разных рек, отличаются не более чем на (0,1 — 0,5) × 10 -3 кг × м -3 .

Для получения уравнения, описывающего изменение плотности воды от температуры при атмосферном давлении, проведена совместная обработка наиболее достоверных экспериментальных результатов [3]. Данным, полученным в каждой из работ, приданы веса, а значения температуры приведены в соответствии с МПТШ-1968. Вся совокупность экспериментальных данных описана уравнением

представляющим отношение значения максимальной плотности ρ m ах при температуре t m = 3,982 ° C к значению плотности ρ при температуре t , °С. Коэффициенты ai определены методом наименьших квадратов с помощью ЭВМ [3] и составляют:

а 1 = -0,189173965 × 10 -5 ;

а 6 = 0,305765045;

а 2 = 0,800646270 × 10 -1 ;

а 3 = -0,866561397 × 10 -1 ;

Источник

Зависимость плотности воды от примесей и температуры

Среди многих показателей качества воды большую практическую ценность представляет величина ее плотности, косвенно информирующая об общей минерализации, жесткости, других потребительских свойствах.

Плотность воды определяется массой заданной единицы объема. Согласно международной системе, она должна измеряться в кг/м3, хотя в повседневной практике часто бывает представлена в г/мл.

Как оценивается показатель

Вода, так же как все другие химические вещества, может находиться в различных агрегатных формах, количественные характеристики каждой из них имеют большое значение. Чаще всего возникает потребность в определении плотности воды в жидком состоянии. Проводить измерение можно с помощью следующих устройств и приспособлений:

  • ареометр,
  • специальный стеклянный сосуд – пикнометр.

Оба метода известны со времен зарождения научных исследований, правомерность использования и точность полученных значений как для пресной, так и для морской воды доказана многолетней общемировой практикой. Измерения позволяют оценить качество водной продукции, поступающей из центральных городских сетей, колодцев, скважин, выявить ее соответствие санитарным нормам. Плотность соленой воды морей – важная информация для экологов, океанологов, гидробиологов и кораблестроителей.

Быстрее и проще узнать значение плотности с помощью ареометра, который представляет собой поплавок с градуированной шкалой в верхней части. Его нужно поместить в жидкость, налитую в высокий стеклянный сосуд, например в мерный цилиндр, так, чтобы он свободно плавал, не прикасаясь к стенкам. Ареометр всплывет на некоторую высоту, после чего нужно записать значение шкалы, на уровне которого находится нижний край мениска.

Можно определить плотность воды, любой другой жидкости с помощью пикнометра. Так называется маленький сосуд со строго определенным объемом. Его нужно взвесить пустым, затем – с дистиллятом. На последнем этапе определить вес контрольной пробы. На основании трех полученных цифр проводят расчеты по формуле и получают конечный результат.

Зависимость от температуры

Все измерения нужно проводить при стандартной комнатной температуре, потому что в горячем и холодном состоянии значения будут другими, не равными, а различными, Если возникла потребность в проведении нестандартных определений, нужно измерить температуру, затем плотность и по таблице получить показания, соответствующие нормальным условиям.

Плотность воды находится в заметной зависимости от температуры, например разница между значениями, измеренными при 18 и при 20 ℃, составляет 0,4 кг/м3.

Обратите внимание! Специфическая особенность воды заключается в том, что максимальной плотностью, равной 1000 кг/м3, она обладает при 4 ℃.

При охлаждении плотность немного понижается, и при нагревании также происходит ее постепенное понижение. В этом вода отличается от всех других веществ, которые при охлаждении становятся плотнее.

Феномен объясняется способностью полярных водных молекул образовывать конгломераты, которые иногда называют ассоциатами или кластерами. В зависимости от величины этих образований, их пространственной формы, наличия воздушных полостей между группами масса стандартной единицы объема имеет разные значения.

В агрегатном состоянии пара все молекулы находятся на большом расстоянии друг от друга, притягиваться не могут, поэтому значения плотности маленькие. Уменьшение плотности при нагревании происходит постепенно, например при 60 ℃ показатель равен 983,2 кг/м3, а при 100 °С – 958,4 кг/м3.

При замерзании, еще до образования льда, кластеры приобретают форму, содержащую большое количество воздушных полостей, что объясняет также понижение значения плотности. Кстати, по этой причине лед плавает на поверхности северных морей и океанов. Если бы он имел большую плотность, айсберги постепенно оседали бы в виде ледяных пластов на дно, заполняя акваторию по всей глубине, не оставляя шансов на выживание морским рыбам и млекопитающим этих климатических зон.

Читайте также:  Как расшифровать маркировку трансформатора обозначения разных видов устройств

Плотность морской воды

Моря и океаны имеют разные донные породы, прибрежное геологическое окружение, что приводит к отличиям в составе и плотности воды. В среднем принято считать, что концентрация солей в морях составляет около 35 г/л. Понятно, что значение очень усреднено, в Красном море показатель гораздо выше, в Средиземном – несколько ниже.

Независимо от колебаний в массовой доле солей, водная морская среда всегда имеет повышенную минерализацию, соответственно, увеличенную массу одной стандартной единицы объема по сравнению с дистиллятом.

Значения плотности воды морей и океанов варьируются в большом интервале, минимум которого равен 1010 кг/м3, максимум – 1030 кг/м3. Следовательно, темные волны зимних морей и океанов не случайно производят мощное впечатление, каждый кубометр холодной воды имеет действительно большую массу.

Источник

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/м 3 , 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/м 3 . 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/м 3 и г/мл.

В таблице приведены значения плотности воды в кг/м 3 и в г/мл (г/см 3 ), 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/м 3 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/м 3 . Плотность соленой воды и водных растворов солей можно узнать в этой таблице.

t, °С ρ, кг/м 3 ρ, г/мл t, °С ρ, кг/м 3 ρ, г/мл t, °С ρ, кг/м 3 ρ, г/мл
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

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/м 3 , а при ее нагревании до 90°С, величина плотности снижается до значения 965,3 кг/м 3 . 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/м 3 , 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 C p, 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/м 3 , а при температуре кипения снижается до 958,4 кг/м 3 .

Читайте также:  Как определить идеальную высоту каблука которая подойдет именно вам

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 H 2O 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.

t, °С → 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
ρ, кг/м 3 999,8 999,7 998,2 995,7 992,2 988 983,2 977,8 971,8 965,3 958,4
h, кДж/кг 42,04 83,91 125,7 167,5 209,3 251,1 293 335 377 419,1
C p, 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·10 8 , м 2 /с 13,2 13,7 14,3 14,9 15,3 15,7 16 16,3 16,6 16,8 16,9
μ·10 6 , Па·с 1788 1306 1004 801,5 653,3 549,4 469,9 406,1 355,1 314,9 282,5
ν·10 6 , м 2 /с 1,789 1,306 1,006 0,805 0,659 0,556 0,478 0,415 0,365 0,326 0,295
β·10 4 , 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·10 4 , 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 10 8 , вязкость в степени 10 6 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 H 2O 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/м 3 ;
  • удельная энтальпия воды h, кДж/кг;
  • удельная (массовая) теплоемкость C p, кДж/(кг·град);
  • теплопроводность λ, Вт/(м·град);
  • температуропроводность a, м 2 /с;
  • вязкость динамическая μ, Па·с;
  • вязкость кинематическая ν, м 2 /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 H 2O 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/м 3 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).

t, °С 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

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). 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 10 3 . Не забудьте разделить на 1000! Размерность теплопроводности воды в таблице Вт/(м·град).

Источник