Geringe Wärmeleitfähigkeit von Wasser. Wärmeleitfähigkeit von Wasser. Mechanische Wirkung von Wasser

Theorien von Transportphänomenen, die auf der statistischen Methode von Gibbs basieren, stellen sich die Aufgabe, kinetische Gleichungen zu erhalten, aus denen sich die spezifische Form von Nichtgleermitteln lässt. Es wird angenommen, dass die Nichtgdes Systems eine Quasigleichgewichtsform hat und davon die Temperatur, die Anzahldichte der Teilchen und ihre Durchschnittsgeschwindigkeit abhängen

Raum-Zeit-Koordinaten. Die Korrelation aufeinanderfolgender Kollisionen wird erreicht, indem nicht nur harte Kollisionen (verursacht durch Abstoßung), sondern auch sogenannte weiche Kollisionen (verursacht durch Anziehung) berücksichtigt werden, bei denen sich Partikel auf gekrümmten Flugbahnen bewegen.

Am bekanntesten ist die Kirkwood-Methode, bei der weiche Stöße den Reibungskoeffizienten bestimmen. Nach Einstein-Smoluchowski der Reibungskoeffizient

wobei die Boltzmann-Konstante, T die absolute Temperatur und der Selbstdiffusionskoeffizient ist.

Die Korrelation der Wechselwirkung umgebender Teilchen mit einem gegebenen Teilchen nach Kirkwood erfolgt über eine charakteristische Zeit t, danach gelten die von anderen Teilchen auf das gegebene Teilchen einwirkenden Kräfte als unkorreliert. Darüber hinaus sollte die Größe der Wechselwirkungszeit korreliert sein kleiner sein als die charakteristische Relaxationszeit der makroskopischen Eigenschaften des Stoffes.

Für den Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten erhält Kirkwood den folgenden Ausdruck

Dabei ist die Anzahl der Partikel pro Volumeneinheit, die radiale Gder Partikel und das Potential der Paarkräfte.

Um No mithilfe dieser Formel zu berechnen, ist es außerdem erforderlich, nicht nur ihre Ableitungen mit großer Genauigkeit zu kennen, sondern auch (was derzeit an sich ein praktisch unlösbares Problem darstellt). Kürzlich wurde gezeigt, dass die kinetischen Koeffizienten nicht direkt erweitert werden können in eine Reihe von Dichtegraden umwandeln, wie Kirkwood sagt, aber es ist notwendig, eine komplexere Zerlegung zu verwenden. Dies ist auf die Notwendigkeit zurückzuführen, wiederholte Kollisionen bereits korrelierter Partikel zu berücksichtigen

das Ergebnis früherer Kollisionen mit anderen Teilchen. Im Zusammenhang mit diesen Schwierigkeiten ist es notwendig, auf Methoden der Modellforschung zurückzugreifen.

Unter den Modellierungsarbeiten sind diejenigen von Interesse, die auf Vorstellungen über die Natur der thermischen Bewegung in Flüssigkeiten basieren, bei denen die Wärmeübertragung durch hyperakustische Schwingungen des Mediums (Phononen) bestimmt wird. Dieser Ansatz berücksichtigt die kollektive Natur der Bewegung von Molekülen in einer Flüssigkeit. Dabei wird die Wärmeleitfähigkeit K beispielsweise wie folgt bestimmt (Sakiadis- und Kotes-Formel)

Wo ist die Geschwindigkeit des Hyperschalls? Wärmekapazität bei konstantem Druck, durchschnittlicher Abstand zwischen Molekülen, Dichte.

Neben dem Modellansatz gibt es auch semiempirische Beziehungen zur Wärmeleitfähigkeit (Filippov,

Die Wärmeleitfähigkeit ist etwa fünfmal geringer als die Wärmeleitfähigkeit (Tabelle 43). Tetrachlorkohlenstoff ist eine gewöhnliche Flüssigkeit, bei der wie bei allen anderen Flüssigkeiten die Schallgeschwindigkeit mit steigender Temperatur abnimmt, die Wärmeleitfähigkeit abnimmt und die Wärmekapazität zunimmt. Bei Wasser mit niedrigen Temperaturen ist das Gegenteil der Fall. Die Art der Änderung all dieser Eigenschaften im Wasser ähnelt der Art ihrer Änderung bei gewöhnlichen Substanzen im gasförmigen Zustand. Tatsächlich nimmt die Wärmeleitfähigkeit eines Gases mit steigender Temperatur zu

Durchschnittliche Molekülgeschwindigkeit, Wärmekapazität und mittlere freie Weglänge).

Als Beispiel ist unten die Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit von Luft bei Atmosphärendruck für eine Reihe von Temperaturen dargestellt.

Die Änderung der Wärmeleitfähigkeit beim Schmelzen von Eis I und die weitere Änderung von T mit steigender Temperatur von flüssigem Wasser sind in Abb. dargestellt. 57, woraus ersichtlich ist, dass die Wärmeleitfähigkeit beim Schmelzen von Eis I um etwa abnimmt

Tabelle 43 (siehe Scan) Temperaturabhängigkeiten der Wärmeleitfähigkeiten von Wasser und Tetrachlorkohlenstoff

4 Mal. Eine Untersuchung der Veränderungen der Wärmeleitfähigkeit von unterkühltem Wasser bis zu -40 °C zeigt, dass unterkühltes Wasser bei 0 °C keine Merkmale aufweist (Tabelle 43). Zur Veranschaulichung des normalen Temperaturverhaltens der Wärmeleitfähigkeit wird die Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit von der Temperatur dargestellt. Die Wärmeleitfähigkeit nimmt mit steigender Temperatur monoton ab.

Alle normalen Flüssigkeiten ändern mit steigendem Druck das Vorzeichen der Änderung der Wärmeleitfähigkeit mit der Temperatur. Bei einer großen Klasse von Flüssigkeiten erfolgt diese Änderung unter Druck. Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ändert nichts an der Art der Temperaturabhängigkeit unter Druck. Die relative Größe des Anstiegs der Wärmeleitfähigkeit von Wasser bei Druck beträgt -50 %, während z

für andere normale Flüssigkeiten beträgt dieser Anstieg bei gleichem Druck (Abb. 58).

Die Abhängigkeit von K vom Druck für Wasser ist in Abb. dargestellt. 58. Ein solch geringer relativer Anstieg der Wärmeleitfähigkeit von Wasser mit steigendem Druck ist mit der geringen Kompressibilität von Wasser im Vergleich zu anderen Flüssigkeiten verbunden, die durch die Art der Kräfte der intermolekularen Wechselwirkung bestimmt wird.

Reis. 57. Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit von Wasser von der Temperatur

Reis. 58. Temperaturabhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit und des Silikonöls für verschiedene Drücke

Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ist eine Eigenschaft, die wir alle, ohne es zu ahnen, im Alltag sehr oft nutzen.

Über diese Immobilie haben wir in unserem Artikel bereits kurz geschrieben. CHEMISCHE UND PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN VON WASSER IM FLÜSSIGEN ZUSTAND →, in diesem Material werden wir eine detailliertere Definition geben.

Schauen wir uns zunächst die Bedeutung des Begriffs Wärmeleitfähigkeit im Allgemeinen an.

Die Wärmeleitfähigkeit ist...

Leitfaden für technische Übersetzer

Unter Wärmeleitfähigkeit versteht man die Wärmeübertragung, bei der die Wärmeübertragung in einem ungleichmäßig erhitzten Medium atomar-molekularen Charakter hat

[Terminologisches Wörterbuch des Bauwesens in 12 Sprachen (VNIIIS Gosstroy UdSSR)]

Wärmeleitfähigkeit – die Fähigkeit eines Materials, Wärmeströme zu übertragen

[ST SEV 5063-85]

Leitfaden für technische Übersetzer

Uschakows erklärendes Wörterbuch

Wärmeleitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, viele. nein, weiblich (physikalisch) – die Eigenschaft von Körpern, Wärme von stärker erhitzten Teilen auf weniger erhitzte Teile zu verteilen.

Uschakows erklärendes Wörterbuch. D.N. Uschakow. 1935-1940

Großes enzyklopädisches Wörterbuch

Unter Wärmeleitfähigkeit versteht man die Übertragung von Energie von stärker erhitzten Bereichen des Körpers auf weniger erhitzte Bereiche aufgrund der thermischen Bewegung und der Wechselwirkung der darin enthaltenen Partikel. Führt zum Ausgleich der Körpertemperatur. Typischerweise ist die übertragene Energiemenge, definiert als Wärmeflussdichte, proportional zum Temperaturgradienten (Fourier-Gesetz). Der Proportionalitätskoeffizient wird als Wärmeleitfähigkeitskoeffizient bezeichnet.

Großes enzyklopädisches Wörterbuch. 2000

Wärmeleitfähigkeit von Wasser

Für ein umfassenderes Verständnis des Gesamtbildes beachten wir einige Fakten:

  • Die Wärmeleitfähigkeit von Luft ist etwa 28-mal geringer als die Wärmeleitfähigkeit von Wasser;
  • Die Wärmeleitfähigkeit von Öl ist etwa fünfmal geringer als die von Wasser;
  • Mit steigendem Druck nimmt die Wärmeleitfähigkeit zu;
  • In den meisten Fällen steigt mit steigender Temperatur auch die Wärmeleitfähigkeit schwach konzentrierter Lösungen von Salzen, Laugen und Säuren.

Als Beispiel stellen wir die Dynamik der Änderung der Wärmeleitfähigkeit von Wasser in Abhängigkeit von der Temperatur bei einem Druck von 1 bar dar:

0°C – 0,569 W/(m Grad);
10°C – 0,588 W/(m Grad);
20°C – 0,603 W/(m Grad);
30°C – 0,617 W/(m Grad);
40°C – 0,630 W/(m Grad);
50°C – 0,643 W/(m Grad);
60°C – 0,653 W/(m Grad);
70°C – 0,662 W/(m Grad);
80°C – 0,669 W/(m Grad);
90°C – 0,675 W/(m Grad);

100°C – 0,0245 W/(m Grad);
110°C – 0,0252 W/(m Grad);
120°C – 0,026 W/(m Grad);
130°C – 0,0269 W/(m Grad);
140°C – 0,0277 W/(m Grad);
150°C – 0,0286 W/(m Grad);
160°C – 0,0295 W/(m Grad);
170°C – 0,0304 W/(m Grad);
180°C – 0,0313 W/(m Grad).

Die Wärmeleitfähigkeit ist jedoch, wie alle anderen auch, für uns alle eine sehr wichtige Eigenschaft von Wasser. Wir nutzen es zum Beispiel sehr oft, ohne es zu wissen, im Alltag – wir nutzen Wasser, um erhitzte Gegenstände schnell abzukühlen, und ein Heizkissen, um Wärme zu speichern und zu speichern.

Abschnittsinhalte

Die Wärmeleitfähigkeit beruht auf lokalen temperaturabhängigen Bewegungen mikrostruktureller Elemente. In Flüssigkeiten und Gasen sind mikrostrukturelle Bewegungen zufällige molekulare Bewegungen, deren Intensität mit steigender Temperatur zunimmt. In festen Metallen erfolgt bei Durchschnittstemperaturen die Wärmeübertragung aufgrund der Bewegung freier Elektronen. In nichtmetallischen Festkörpern erfolgt die Wärmeleitfähigkeit durch elastische Schallwellen, die durch Verschiebungen aller Moleküle und aller Atome aus ihren Gleichgewichtslagen entstehen. Unter einem Temperaturausgleich aufgrund der Wärmeleitfähigkeit versteht man den Übergang zu einer zufälligen Verteilung überlappender Wellen, bei der die Verteilung der Schwingungsenergie im gesamten Körper gleichmäßig ist. Unter praktischen Bedingungen wird Wärmeleitfähigkeit in ihrer reinsten Form in Festkörpern beobachtet.

Die Theorie der Wärmeleitfähigkeit basiert auf dem Fourierschen Gesetz, das die Wärmeübertragung im Inneren eines Körpers mit dem Temperaturzustand in der unmittelbaren Umgebung des betreffenden Ortes verknüpft und wie folgt ausgedrückt wird:

dQ/dτ= - λF*dt/dl,

wobei: dQ/dτ – Wärmeübertragungsrate (Wärmemenge pro Zeiteinheit); F – Querschnittsfläche normal zur Richtung des Wärmeflusses; dt/dl – Temperaturänderung in Richtung des Wärmeflusses, d. h. Temperaturgefälle.

Der Koeffizient λ wird in W/m⋅K (kcal/m⋅Stunde⋅Grad) ausgedrückt und als Wärmeleitfähigkeitskoeffizient bezeichnet. Er hängt von den physikalisch-chemischen Eigenschaften des Materials und der Temperatur des Materials ab. Der Koeffizient λ gibt an, wie viel Wärme pro Stunde durch ein Material mit einer Oberfläche von 1 m2 und einer Dicke von 1 m bei einem Temperaturunterschied von 1° fließt. In der Tabelle 7,15; Tabelle 7.16 zeigt die Werte der Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten von Metallen, Luft, Wasserdampf und Wasser bei verschiedenen Temperaturen. Wärmeleitfähigkeit von Feuerfestmaterialien und Wärmedämmstoffen, siehe Abschnitt 10.

Luft leitet Wärme etwa 100-mal weniger als Feststoffe. Wasser leitet Wärme etwa 25-mal stärker als Luft. Nasse Materialien leiten Wärme besser als trockene Materialien. Das Vorhandensein von Verunreinigungen, insbesondere in Metallen, kann zu einer Änderung der Wärmeleitfähigkeit um 50–75 % führen.

Stationäre Wärmeleitfähigkeit. Die Wärmeleitfähigkeit wird als stationär bezeichnet, wenn die Temperaturdifferenz ∆t, die sie verursacht hat, unverändert bleibt.

Die durch die Wärmeleitfähigkeit durch das Material (Wand) geleitete Wärmemenge Q hängt von der Dicke des Materials (Wand) ab – S, m; Temperaturdifferenz ∆t,°С; Oberfläche – F, m 2 und wird durch die Gleichung bestimmt:

Q = λ (t 1 – t 2)/S, W (kcal/Stunde).

Der Wärmeübergangskoeffizient beträgt hier λ/S, d. h. Sie ist direkt proportional zum Wärmeleitkoeffizienten λ und umgekehrt proportional zur Wandstärke – S.

Instationäre Wärmeleitfähigkeit. Die Wärmeleitfähigkeit wird als instationär bezeichnet, wenn die Temperaturdifferenz ∆t, die sie verursacht, ein variabler Wert ist.

Die Aufheizgeschwindigkeit von Feststoffen ist direkt proportional zum Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten des Materials ë und umgekehrt proportional zur volumetrischen Wärmekapazität Cρ, die die Speicherkapazität charakterisiert, deren Verhältnis als Wärmeleitfähigkeitskoeffizient bezeichnet wird:

a = λ/Cρ, m 2 /Stunde.

Bei Prozessen mit instationärer Wärmeleitfähigkeit hat der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient „a“ den gleichen Wert wie der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient „λ“ im stationären Wärmeübertragungsmodus.

Die Dauer der Wanderwärmung kann mit der Grum-Grzhimailo-Formel mit ausreichender Genauigkeit für technische Berechnungen ermittelt werden:

τ ≈ 0,35 S 2 /a, Stunde, wobei: S – Wandstärke; a – Wärmeleitfähigkeitskoeffizient (für Schamotte 0,0015–0,0025 m 2 /Stunde).

Dauer der Erwärmung von Mauerwerk aus Schamottsteinen: τ ≈ 175 ⋅ S 2, Stunde.

Die Erwärmungstiefe einer Wand beliebiger Dicke und bei jeder Änderung der Oberflächentemperatur kann durch die Formel bestimmt werden:

S PR = 0,17 ⋅ 10 -3 t P.SR ⋅ √τ, m,

wobei: t P.SR – durchschnittliche Oberflächentemperatur während der Heizperiode in °C.

Ist S PR größer als die Material(wand)dicke S, so liegt ein stationärer Prozess vor. Wenn S PR< S, то количество тепла, аккумулированное стенкой Q АКК. можно определить по формуле Грум-Гржимайло:

Q ACC. = 0,56 ⋅ t POV. √t P.SR ⋅ τ, kcal/m 2 ⋅ Periode.

Q ACC. = 2,345 ⋅ t POV. √t P.SR ⋅ τ, kJ/m 2 ⋅ Periode.

Hier im POV. – Wandoberflächentemperatur in °C am Ende der Heizperiode; τ – Stunde.

Tabelle 7.15. Wärmeleitfähigkeit von Metallen, ë-Werte werden in W/m ⋅ K (kcal/m ⋅ h ⋅ Grad) angegeben
Metalle und Legierungen Temperatur Schmelzpunkt, °С Temperatur, °C
0 100 200 300 400 500
1 2 3 4 5 6 7 8
Aluminium 659 202,4 (174) 204,7 (176) 214,6 (184,5) 230,3 (198) 248,9 (214) -
Eisen 1535 60,5 (52,0) 55,2 (47,5) 51,8 (44,5) 48,4 (41,6) 45,0 (38,7) 39,8 (34,2)
Messing 940 96,8 (83,2) 103,8 (89,2) 108,9 (93,6) 114,0 (98,0) 115,5 (99,3) -
Kupfer 1080 387,3 (333) 376,8 (324) 372,2 (320) 366,4 (315) 508,6 (312) 358,2 (308)
Nickel 1450 62,2 (53,5) 58,5 (50,3) 57,0 (49) 55,2 (47,5) - -
Zinn 231 62,2 (53,5) 58,5 (50,3) 57,0 (49) - - -
Führen 327 34,5 (29,7) 34,5 (29,7) 32,9 (28,3) 31,2 (26,8) - -
Silber 960 418,7 (360) 411,7 (354) - - - -
1 2 3 4 5 6 7 8
Stahl (1 % C) 1500 - 44,9 (38,6) 44,9 (38,6) 43,3 (37,2) 39,8 (34,2) 38,0 (32,7)
Tantal 2900 55,2 (47,5) - - - - -
Zink 419 112,2 (96,5) 110,5 (95,0) 107,1 (92,1) 101,9 (87,6) 93,4 (80,3) -
Gusseisen 1200 50,1 (43,1) 48,4 (41,6) - - - -
Gusseisen mit hohem Siliziumgehalt 1260 51,9 (44,6) - - - - -
Wismut 271,3 8,1 (7,0) 6,7 (5,8) - - - -
Gold 1063 291,9 (251,0) 294,2 (253,0) - - - -
Cadmium 320,9 93,0 (80,0) 90,5 (77,8) - - - -
Magnesium 651 159,3 (137) - - - - -
Platin 1769,3 69,5 (59,8) 72,4 (62,3) - - - -
Quecksilber - 38,87 6,2 (5,35) 9,87 (8,33) - - - -
Antimon 630,5 18,4 (15,8) 16,7 (14,4) - - - -
Konstantan (60 % Cu + 40 % Ni) 22,7 (19,5) 26,7 (23,0) - - - -
Manganin (84 % Cu + 4 % Ni + + 12 % Mn) 22,1 (19,0) 26,3 (22,6) - - - -
Nickel Silber 29,1 (25,0) 37,2 (32,0) - - - -
Tabelle 7.16. Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten von Luft, Wasserdampf und Wasser, W/m ⋅ K (kcal/m ⋅ h ⋅ Grad)
Mittwoch Temperatur °C
0 100 200 300 500
Luft 0,0237 (0,0204) 0,03 (0,0259) 0,0365 (0,0314) 0,0420 (0,0361) 0,0526 (0,0452)
Wasserdampf - 0,0234 (0,0201) 0,03 (0,0258) 0,0366 (0,0315) -
0 20 30 70 100
Wasser 0,558 (0,48) 0,597 (0,513) 0,644 (0,554) 0,663 (0,57) 0,682 (0,586)

Zur Bestimmung des Wärmeverlusts durch die Wände des Ofens, durch die ungeschirmten Wände des Kessels und zur Bestimmung der Temperaturen der Außenfläche werden Diagramme und Diagramme verwendet, siehe Anhänge.

Die Normen für den Wärmeverlust und die maximale Dicke der Wärmedämmung sind in Tabelle 7.17 angegeben; 7,18; 7.19.

Tabelle 7.17. Begrenzen Sie die Dicke der Wärmedämmung für im Innen- und Außenbereich verlegte Rohrleitungen Tabelle 7.18. Begrenzen Sie die Dicke der Wärmedämmung für Wasserwärmerohre, die in nicht passierbaren Kanälen verlegt werden Tabelle 7.19. Normen des Wärmeverlusts durch isolierte Oberflächen innerhalb des Kraftwerksgeländes bei einer Auslegungslufttemperatur von 25 °C, W/m
Rohraußendurchmesser, mm Kühlmitteltemperatur, °C Rohraußendurchmesser, mm
50 75 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
12 14 15 16 17 19 26 31 19 23 26 28 30 32 38 47 27 33 36 38 43 45 52 62 35 41 46 50 57 61 68 76 43 50 57 62 68 72 79 88 58 68 76 84 91 95 105 117 74 86 98 105 115 122 130 146 90 105 119 126 140 147 159 177 105 122 138 149 164 173 186 205 121 139 158 169 188 198 212 234 136 158 170 192 218 225 238 263 152 175 199 213 236 250 264 291 168 194 221 235 262 275 291 331 183 213 242 255 285 300 318 349 20 32 48 57 76 89 108 133
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
36 40 44 49 52 58 62 70 77 95 110 128 157 174 244 308 337 58 52 58 60 69 76 81 87 96 105 128 145 168 192 221 303 372 425 68 70 77 81 91 99 107 114 127 139 163 186 209 238 262 349 431 447 76 84 93 99 110 121 130 139 155 169 198 221 256 279 308 407 500 570 85 98 108 116 129 142 152 163 180 198 227 256 279 320 349 465 580 630 93 130 144 154 166 186 204 221 238 256 294 325 366 400 430 582 700 768 110 163 178 192 213 233 254 273 294 314 360 395 448 483 523 680 837 907 127 193 212 228 254 279 303 326 353 379 430 470 518 558 610 790 965 1045 144 213 247 264 295 324 349 374 406 435 495 547 600 645 700 910 1090 1190 160 256 282 302 336 369 400 430 465 500 565 616 675 727 780 998 1230 1340 178 287 318 337 375 413 448 482 520 558 628 686 750 808 866 1130 1245 1475 195 318 350 371 416 460 498 536 577 618 700 762 825 885 948 1235 1485 1630 210 349 384 410 458 505 547 586 633 680 767 830 900 970 1035 1340 1625 1750 228 378 416 445 498 550 598 645 693 738 825 900 975 1045 1115 1450 1740 1910 244 159 194 219 273 325 377 426 478 529 630 720 820 920 1020 1420 1820 2000 Flache Wand, m 2

Notiz:

Für Geräte und Rohrleitungen, die mit Dampfabsaugung und -ableitung betrieben werden, werden die aus der Tabelle erhaltenen Werte mit den folgenden Koeffizienten multipliziert:

Durchmesser, mm 32 108 273 720 1020 2000 (und flache Wand)

Koeffizient 1,01 1,06 1,09 1,12 1,16 1,22

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Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ist etwa fünfmal höher als die Wärmeleitfähigkeit von Öl. Sie nimmt mit zunehmendem Druck zu, kann aber bei in hydrodynamischen Getrieben auftretenden Drücken als konstant angenommen werden.

Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ist etwa 28-mal höher als die Wärmeleitfähigkeit von Luft. Dementsprechend erhöht sich die Wärmeverlustrate, wenn der Körper in Wasser eingetaucht wird oder damit in Kontakt kommt, und bestimmt maßgeblich das Wärmeempfinden eines Menschen in der Luft und im Wasser. So erscheint uns beispielsweise bei - (- 33 die Luft warm und die gleiche Wassertemperatur gleichgültig. Die Lufttemperatur 23 erscheint uns gleichgültig und das Wasser gleicher Temperatur erscheint uns kühl. Bei - (- 12 die Die Luft scheint kühl und das Wasser kalt zu sein.

Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser und Wasserdampf ist zweifellos besser untersucht als alle anderen Stoffe.

Dynamische Viskosität (x (Pa-s) einiger wässriger Lösungen. | Änderung der Massenwärmekapazität wässriger Lösungen einiger Salze in Abhängigkeit von der Konzentration der Lösung. | Wärmeleitfähigkeit einiger Lösungen in Abhängigkeit von der Konzentration bei 20 °C.

Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser weist einen positiven Temperaturverlauf auf, daher steigt bei niedrigen Konzentrationen die Wärmeleitfähigkeit wässriger Lösungen vieler Salze, Säuren und Laugen mit steigender Temperatur.

Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ist deutlich höher als die anderer Flüssigkeiten (außer Metallen) und verändert sich auch ungewöhnlich: Sie steigt bis zu 150 °C an und beginnt erst dann zu sinken. Die elektrische Leitfähigkeit von Wasser ist sehr gering, steigt jedoch mit steigender Temperatur und steigendem Druck deutlich an. Die kritische Wassertemperatur beträgt 374 °C, der kritische Druck beträgt 218 atm.


Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ist deutlich höher als die anderer Flüssigkeiten (außer Metallen) und verändert sich auch ungewöhnlich: Sie steigt bis 150 °C an und beginnt erst dann zu sinken. Die elektrische Leitfähigkeit von Wasser ist sehr gering, steigt jedoch mit steigender Temperatur und steigendem Druck deutlich an. Die kritische Wassertemperatur beträgt 374 °C, der kritische Druck beträgt 218 atm.

Dynamische Viskosität c (Pa-s einiger wässriger Lösungen. | Änderung der Massenwärmekapazität wässriger Lösungen einiger Salze in Abhängigkeit von der Konzentration der Lösung. | Wärmeleitfähigkeit einiger Lösungen in Abhängigkeit von der Konzentration bei 20 °C.

Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser weist einen positiven Temperaturverlauf auf, daher steigt bei niedrigen Konzentrationen die Wärmeleitfähigkeit wässriger Lösungen vieler Salze, Säuren und Laugen mit steigender Temperatur.

Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser, wässrigen Salzlösungen, Alkohol-Wasser-Lösungen und einigen anderen Flüssigkeiten (z. B. Glykolen) steigt mit steigender Temperatur.

Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ist im Vergleich zur Wärmeleitfähigkeit anderer Stoffe sehr gering; Somit beträgt die Wärmeleitfähigkeit des Stopfens 0 1; Asbest - 0 3 - 0 6; Beton - 2 - 3; Holz - 0 3 - 1 0; Ziegel-1 5 - 2 0; Eis – 5 5 cal/cm Sek. Grad.

Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser X bei 24 beträgt 0,511, seine Wärmekapazität beträgt 1 kcal kg C.

Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser PRN 25 beträgt 1 43 - 10 - 3 cal/cm-sec.

Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasser (I 0 5 kcal/m – h – Grad) etwa 25-mal größer ist als die von ruhender Luft, erhöht die Verdrängung von Luft durch Wasser die Wärmeleitfähigkeit des porösen Materials. Bei schnellem Gefrieren und der Bildung von nicht Eis, sondern Schnee (I 0 3 - 0 4) in den Poren von Baustoffen nimmt, wie unsere Beobachtungen gezeigt haben, die Wärmeleitfähigkeit des Materials etwas ab. Die korrekte Berücksichtigung des Feuchtigkeitsgehalts von Materialien ist für wärmetechnische Berechnungen von oberirdischen und unterirdischen Bauwerken, beispielsweise Wasser- und Abwassersystemen, von großer Bedeutung.

In der Abwärtsrichtung beginnen sie zu erkennen, wenn die Dicke der Wasserschicht zwischen kugelförmig (mit einem Krümmungsradius von etwa 1 m) und flach liegt

Durch den Wärmeaustausch zwischen Dampf und Flüssigkeit erreicht nur die obere Flüssigkeitsschicht eine Sättigungstemperatur, die dem durchschnittlichen Ablaufdruck entspricht. Die Temperatur des Großteils der Flüssigkeit bleibt unter der Sättigungstemperatur. Aufgrund des niedrigen Wärmeleitkoeffizienten von flüssigem Propan oder Butan erfolgt die Erwärmung der Flüssigkeit langsam. Beispielsweise beträgt flüssiges Propan auf der Sättigungslinie bei einer Temperatur ts - 20° C a = 0,00025 m-/h, während für Wasser, das zu den thermisch inerten Stoffen zählt, der Wert des Wärmeleitkoeffizienten bei gleicher Temperatur liegt wird a = 0,00052 m/h sein.

Die Wärmeleitfähigkeit und die Wärmeleitfähigkeit von Holz hängen von seiner Dichte ab, da diese Eigenschaften im Gegensatz zur Wärmekapazität durch das Vorhandensein von mit Luft gefüllten Zellhohlräumen beeinflusst werden, die über das gesamte Holzvolumen verteilt sind. Der Wärmeleitkoeffizient von absolut trockenem Holz steigt mit zunehmender Dichte, während der Wärmeleitkoeffizient abnimmt. Wenn die Zellhohlräume mit Wasser gefüllt sind, erhöht sich die Wärmeleitfähigkeit von Holz und die Wärmeleitfähigkeit sinkt. Die Wärmeleitfähigkeit von Holz entlang der Faserrichtung ist größer als quer dazu.

WAS hängt von den stark unterschiedlichen Werten dieser Koeffizienten für die Stoffe Kohle, Luft und Wasser ab. Somit beträgt die spezifische Wärmekapazität von Wasser das Dreifache und der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient ist 25-mal größer als der von Luft, daher nehmen die Wärmekoeffizienten und die Temperaturleitfähigkeit mit zunehmender Feuchtigkeit in Kohlen zu (Abb. 13).

Das in Abb. 16 links dient zur Messung der Wärme und Temperaturleitfähigkeit von Schüttgütern. In diesem Fall wird das zu prüfende Material in den Raum gelegt, der durch die Innenfläche des Zylinders 6 und einen entlang der Achse des Geräts angeordneten zylindrischen Heizer 9 gebildet wird. Zur Reduzierung axialer Strömungen ist die Messeinheit mit Abdeckungen 7, 8 aus wärmeisolierendem Material ausgestattet. Im Mantel aus Innen- und Außenzylinder zirkuliert Wasser konstanter Temperatur. Wie im vorherigen Fall wird die Temperaturdifferenz mit einem Differentialthermoelement gemessen, von dem eine Verbindungsstelle (1) in der Nähe des zylindrischen Heizgeräts und die anderen (2) an der Innenfläche des Zylinders mit dem Testmaterial befestigt ist.

Zu einer ähnlichen Formel kommen wir, wenn wir die Zeit berücksichtigen, die für die Verdunstung eines einzelnen Flüssigkeitstropfens benötigt wird. Die Temperaturleitfähigkeit von Flüssigkeiten wie Wasser ist normalerweise gering. Dabei erfolgt die Erwärmung des Tropfens während der Aufheizzeit relativ langsam, sodass wir davon ausgehen können, dass die Verdunstung der Flüssigkeit nur von der Oberfläche des Tropfens ohne nennenswerte Erwärmung erfolgt

In flachen Gewässern wird Wasser nicht nur von oben durch Wärmeaustauschprozesse mit der Atmosphäre erhitzt, sondern auch von unten, vom Boden, der sich aufgrund seiner geringen Wärmeleitfähigkeit und relativ geringen Wärmekapazität schnell erwärmt. Nachts überträgt der Boden die tagsüber angesammelte Wärme auf die darüber liegende Wasserschicht und es entsteht eine Art Treibhauseffekt.

In diesen Ausdrücken sind Gift und H (in cal mol) die Absorptions- und Reaktionswärmen (positiv, wenn die Reaktion exotherm ist), und die übrigen Bezeichnungen sind oben angegeben. Der thermische Diffusionskoeffizient für Wasser beträgt etwa 1,5 10" cm 1 Sekunde. Funktionen und

Die Wärmeleitfähigkeit und das Temperaturdiffusionsvermögen von Bohrflüssigkeiten wurden weitaus weniger untersucht. In thermischen Berechnungen wird ihr Wärmeleitfähigkeitskoeffizient nach V. N. Dakhnov und D. I. Dyakonov sowie B. I. Esman und anderen mit dem von Wasser gleichgesetzt – 0,5 kcal/m-h-deg. Referenzdaten zufolge beträgt der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient von Bohrflüssigkeiten 1,29 kcal/m-h-deg. S. M. Kuliev et al. schlugen die Gleichung zur Berechnung des Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten vor

Für nähere Berechnungen der Prozesse der Verdunstung von Wasser in Luft und der Kondensation von Wasser aus feuchter Luft kann die Lewis-Relation verwendet werden, da das Verhältnis des thermischen Diffusionskoeffizienten zum Diffusionskoeffizienten bei 20 °C 0,835 beträgt, was nicht sehr hoch ist anders als die Einheit. In Abschnitt G5-2 wurden in feuchter Luft ablaufende Prozesse anhand eines Diagramms des spezifischen Feuchtigkeitsgehalts gegenüber der Enthalpie untersucht. Daher wäre es sinnvoll, Gleichung (16-36) so umzuwandeln, dass sie auf der rechten Seite und nicht partiell vorliegt

In den Gleichungen (VII.3) und (VII.4) und Randbedingungen (VII.5) werden die folgenden Bezeichnungen übernommen: Ti und T – Temperaturen der gehärteten bzw. ungehärteten Schichten – Temperatur des Mediums T p – kryoskopische Temperatur a und U2 – jeweils die Wärmeleitfähigkeit dieser Schichten a = kil ifi), mV A.1 – Wärmeleitfähigkeitskoeffizient für gefrorenes Fleisch, W/(m-K) A.2 – das gleiche für gekühltes Fleisch, W/(m-K) q und сг – spezifische Wärmekapazitäten von gefrorenem und gekühltem Fleisch, J/(kg-K) Pi ir2 – Dichte von gefrorenem und gekühltem Fleisch p1 =pj = 1020 kg/m – Dicke der gefrorenen Schicht, gemessen von