Физические свойства воды от температуры и давления: Физические свойства воды

Физические свойства воды :: HighExpert.RU

Вода (обычная) — вещество, описываемое химической формулой H₂O, самое распространенное соединение на земле, состоящее из двух атомов водорода и одного атома кислорода, растворитель минеральных солей.

Плотность воды при различной температуре

Динамическая и кинематическая вязкость воды при различной температуре

Основные физические свойства воды при различной температуре

* Табличные данные подготовлены по материалам сайта www. engineeringtoolbox.com

Температура кипения воды в зависимости от давления

1,013 бар

100.0^oC

1,379 бар

109.0^oC

2,068 бар

104,4^oC

2,758 бар

131,0^oC

3,585 бар

140,0^oC

4,826 бар

151,0^oC

6,205 бар

160,0^oC

7,929 бар

170,0^oC

10,34 бар

181,0^oC

15,51 бар

200,0^oC

Формулы физических свойств воды

При проведении инженерных расчетов удобнее использовать приближённые формулы для определения физических свойств воды⋆.

Плотность воды

⋆ [ кг/м³ ]

Теплоёмкость воды

⋆ [ Дж/(кг • К) ]

Теплопроводность воды

⋆ [ Вт/(м • K) ]

Динамическая вязкость воды

[ Па • c ]

Кинематическая вязкость воды

⋆ [ м²/с ]

Температуропроводность воды

⋆ [ м²/с ]

Число Прандтля воды

[ — ]

⋆ Приближённые формулы физических свойств воды получены авторами настоящего сайта.

Размерность величин: температура — К (Кельвин).

Приближённые формулы действительны в диапазоне температур воды от 283 К до 373 К.

Фізичні властивості води. Статті компанії «МЕД-ПРОМ РЕСУРС Лабораторне Обладнання»

09 березня 2017

• Стан (ст. ум.): рідина
• Щільність: 0,9982 г/куб. см
• Динамічна в’язкість (ст. ум.): 0,00101 Па•с (при 20°C)
• Кінематична в’язкість (ст. ум.): 0,01012 кв. см/с (при 20°C)

Термічні властивості води:

• Температура плавлення: 0°C
• Температура кипіння: 99,974°C
• Потрійна точка: 0,01 °C, 611,73 Па
• Критична точка: 374°C, 22,064 МПа
• Молярна теплоємність(ст. ум.): 75,37 Дж/(моль•К)
• Теплопровідність(ст. ум.): 0,56 Вт/(м•K)

Агрегатні стани води:

• Тверда ― лід.
• Рідке ― вода.
• Газоподібний ― водяний пар.

1. При атмосферному тиску вода замерзає (перетворюється в лід) при температурі 0°C і кипить (перетворюється у водяну пару) при температурі 100°C.

2. При зниженні тиску температура плавлення води повільно зростає, а температура кипіння ― падає.

3. При тиску в 611,73 Па (близько 0,006 атм) температура кипіння і плавлення збігається і стає рівною 0,01°C. Такий тиск і температура називаються потрійною точкою води.

4. При більш низькому тиску вода не може знаходитися в рідкому стані, і лід перетворюється безпосередньо в пар. Температура сублімації льоду падає зі зниженням тиску.

5. При зростанні тиску температура кипіння води зростає, щільність водяної пари в точці кипіння теж зростає, а рідкої води ― падає.

6. При температурі 374°C (647 K) і тиску 22,064 МПа (218 атм), вода проходить критичну точку. В цій точці щільність і інші властивості рідкої і газоподібної води збігаються.

7. При більш високому тиску немає різниці між рідкою водою і водяною парою, отже, немає і кипіння або випаровування.

8. Так само можливі метастабільні стани ― пересичений пара, перегріта рідина, переохлажденная рідина. Ці стани можуть існувати тривалий час, проте вони нестійкі і при зіткненні з більш стійкою фазою відбувається перехід. Наприклад, неважко отримати переохлажденную рідина, охолодивши чисту воду в посудині чистій нижче 0°C, проте при появі центру кристалізації рідка вода швидко перетворюється в лід.

Вода володіє рядом незвичайних особливостей:

• При таненні льоду, його щільність збільшується (з 0,9 до 1 г/куб. см). Майже у всіх інших речовин при плавленні густина зменшується.
• При нагріванні від 0°C до 4°C (точніше 3,98°C), вода стискається. Завдяки цьому можуть жити риби у замерзаючих водоймах: коли температура падає нижче 4°C, холодна вода, як менш щільна залишається на поверхні, замерзає, а під льодом зберігається позитивна температура.
• Висока температура і питома теплота плавлення (0°C і 333,55 кДж/кг), температура кипіння (100°C) і питома теплота пароутворення (2250 КДж/кг), порівняно з сполуками водню з схожим молекулярною вагою.
• Висока теплоємність рідкої води.
• Висока в’язкість.
• Високий поверхневий натяг.
• Негативний електричний потенціал поверхні води.

Всі ці особливості пов’язані з наявністю водневих зв’язків. З-за великої різниці електронегативностей атомів водню і кисню електронні хмари сильно зміщені в бік кисню. Унаслідок цього, а також того, що іон водню не має внутрішніх електронних шарів і володіє малими розмірами, він може проникати в електронну оболонку негативно поляризованого атома сусідньої молекули. Завдяки цьому, кожен атом кисню притягається до атомів водню інших молекул і навпаки. Кожна молекула води може брати участь максимум у чотирьох водневих зв’язках: 2 атома водню ― кожний в одній, а атом кисню ― в двох; в такому стані молекули знаходяться в кристалі льоду. При таненні льоду частина зв’язків рветься, що дозволяє укласти молекули води щільніше; при нагріванні води зв’язку продовжують рватися, і щільність її зростає, але при температурі вище 4°С цей ефект стає слабкіше, ніж теплове розширення. При випаровуванні рвуться всі залишилися зв’язку. Розрив зв’язків вимагає багато енергії, звідси висока температура і питома теплота плавлення і кипіння і висока теплоємність. В’язкість води обумовлена тим, що водневі зв’язки заважають молекулам води рухатися з різними швидкостями.

За подібним причин вода є добрим розчинником полярних речовин. Кожна молекула растворяемого речовини оточується молекулами води, причому позитивно заряджені ділянки молекули растворяемого речовини притягують атоми кисню, а негативно заряджені ― атоми водню. Оскільки молекула води мала за розмірами, багато молекул води можуть оточити кожну молекулу растворяемого речовини.

Це властивість води використовується живими істотами. У живій клітині і в міжклітинному просторі вступають у взаємодію розчини різних речовин у воді. Вода необхідна для життя всіх без винятку одноклітинних і багатоклітинних живих істот на Землі.

Чиста (не містить домішок) вода ― хороший ізолятор. При нормальних умовах вода слабо диссоциирована і концентрація протонів (точніше, іонів гидроксония H₃O+) і гідроксильних іонів HO ― становить 0,1 мкмоль/л. Але оскільки вода ― добрий розчинник, у ній практично завжди розчинені ті чи інші солі, тобто у воді присутні позитивні і негативні іони. Завдяки цьому вода проводить електрику. По електропровідності води можна визначити її чистоту.

Вода має показник заломлення n=1,33 в оптичному діапазоні. Однак вона сильно поглинає інфрачервоне випромінювання, і тому водяна пара є основним природним парниковим газом, відповідає більш ніж за 60% парникового ефекту. Завдяки великому дипольному моменту молекул, вода також поглинає мікрохвильове випромінювання, на чому заснований принцип дії мікрохвильової печі.

• 09. 03.2017

  Найважливіше про медНайважливіше про мед

• 09.03.2017

Свойства в зависимости от температуры и давления

Плотность, удельная теплоемкость, вязкость и теплопроводность жидкой воды при 1 атм или 14,7 фунт/кв. дюйм абс. , 1000 фунт/кв.

Water Properties — 14.7 psia (1 atm)

Temperature [°F] ​​	Density [lb m /ft 3 ]	Specific Heat [Btu/(lb m °F)]	Viscosity [10 -7 lb f sec/ft 2 ]
32	62.419	1.007	366
40	62.428	1.004	323
50	62. 409	1.002	272
60	62.38	1.000	235
70	62.31	0.999	204
80	62.23	0.998	177
90	62.11	0.998	160
100	62.00	0.998	142
110	61.88	0.999	126
120	61.73	0.999	114
130	61.54	0.999	105
140	61.39	0.999	96
150	61.20	1.000	89
160	61.01	1.001	83
170	60. 79	1.002	77
180	60.57	1.003	72
190	60.35	1.004	68
200	60.10	1.005	62.5
211.97	59.83

Свойства воды — 1000 фунтов на кв. дюйм абс. (68,1 атм)0014 [LB

_M /FT ³ ] Специфическая тепло
[BTU/(LB _M ° F)] Viscose
[9 ^-7 LB _F888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888н8а 88888888888888 8888888888888 888888888888 88888888888888 888888888888888888 г. ] 32 62.62 0.999 365 40 62.62 0. 997 323 50 62.62 0.995 272 60 62.58 0.994 235 70 62.50 0.994 204 80 62.42 0.994 177 90 62.31 0,994 160 100 62.19 0,994 142 61,03 0.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.9.

.94 126 120 61.88 0.995 114 130 61.73 0.995 105 140 61.58 0.996 96 150 61.39 0.996 89 160 61. 20 0.997 83 170 60.98 0.998 77 180 60.75 0.999 72 190 60.53 1.001 68 200 60.31 1.002 63 250 59,03 1,001 48 300 57,54 1,024 389 1,024 38 9.54

0054 350 55.83 1.044 32 400 53.91 1.072 28 500 49.11 1.181 22 544.58 boiling точка

Свойства воды — 10000 фунтов на квадратный дюйм (681 атм)

–7 –7 –7 –7 –7 –7053 170

Температура [°F]	Плотность [LB M /FT 3 ]	Специфическая тепло [BTU/(LB M ° F)]	ВИСКОВНОСТЬ [10
[10
[10
[10
[10
[10
ft 2 ]
32	64. 5	0.937	357
40	64.5	0.945	315
50	64.5	0.951	267
60	64.1	0.956	233
70	64.1	0.960	204
80	64.1	0.962	176
90	63.7	0.964	159
100	63.7	0.965	142
110	63.7	0.966	126
120	63.3	0.967	114
130	63.3	0.968	105
140	63.3	0.969	98
150	63,0	0,970	91
160	62,9	0,971	85
971	85
62. 5	0.972	79
180	62.5	0.973	74
190	62.1	0.974	70
200	62.1	0.975	65
250	60.6	0.981	51
300	59.5	0.988	41
350	58.1	0.999	35
400	56.5	1.011	31
500	52.9	1.051	25
600	48.3	1.118	21

• Преобразователь единиц измерения

Вода – теплофизические свойства

Термодинамические свойства воды:

• Температура кипения (при 101,325 кПа): 99,974 ° C = 211,953 ° F
• Эластичность модуля: 2,15 x 10 PA или N/м ²
• .
• Критическое давление: 217,7 атм = 220,6 бар = 22,06 МПа (мн/м ² ) = 3200 фунтов на кв.0029 3 = 0,62478 SLUG/FT ³ = 20,1018 фунтов _M /FT ³
• Постоянная ионизация, PKW (при 25 ° C): 13,995
• Latent Heat of Melting: 334. (IT)/фунт
• Скрытая теплота испарения (при 100°C):     40,657 кДж/моль = 2256 кДж/кг = 970 Btu(IT)/фунт
• Максимальная плотность (при 4  ^o C):                                                                             /м ³  = 1,9403 слизней/фут ³ = 8,34519LB _M /GAL (US)
• ^{Температура плавления (при 101,325 кПа): 0 ° C = 32 ° F}
• Молярная масса: 18,01527 г /моль
• PH (AT 25 ° C): 6,9766
• PH (AT 25 ° C): 6,9966
• PH (AT 25 ° C): 6,9966

PH (AT 25 ° C): 6,9966

. теплота (C _p ) воды (при 15°C/60°F):  4,187 кДж/кгK = 1,001 Btu(IT)/(фунт _м °F) или ккал/(кг K)

Удельная теплоемкость льда :                                     2,108 кДж/кгK = 0,5035 БТЕ(ИТ)/(фунт _м °F) или ккал/(кг K)

Удельная теплоемкость водяного пара:                        1,996 кДж/кгK =0,4767 Btu(IT)/(фунт _м °F) или ккал/(кг K)

Удельный вес (в 4 ^O C): 9,806 кН /м ³ = 62,43 фунта _F /FT ³

Термическое расширение от 4 ^O C до 100 ^O C: 4. 2x ^-2 -2 . (Примечание! Объемное температурное расширение воды не зависит от температуры)

Triple point pressure:                               0.00604 atm = 0.00612 bar = 611.657 Pa = 0.08871 psi (=lb _f /in ² )

Triple point temperature:                          0.01 °C = 32.02 °F

Follow the ссылки ниже, чтобы получить значения для перечисленных свойств жидкой воды при изменении давления и температуры :

• Температуры кипения при высоком давлении
• Температуры кипения при вакуумметрическом давлении
• Плотность, удельный вес и коэффициент теплового расширения
• Динамическая и кинематическая вязкость
• Энтальпия и энтропия
• Теплота парообразования
• Постоянная ионизации, pK w

  8

Плавление нормальной и тяжелой воды точки при высоком давлении

• Число Прандтля
• Свойства в условиях газожидкостного равновесия
• Давление насыщения
• Удельный вес
• Удельная теплоемкость (теплоемкость)
• Удельный объем
• Теплопроводность
• Температуропроводность

Для каждой темы имеются рисунки и таблицы, показывающие изменения свойств в зависимости от температуры.