Wasser hat eine hohe Wärmekapazität. Die hohe Wärmekapazität des Wassers spielt eine bedeutende Rolle bei der Kühlung und Erwärmung von Gewässern sowie bei der Gestaltung der klimatischen Bedingungen der angrenzenden Regionen. Sowohl tagsüber als auch im Wechsel der Jahreszeiten kühlt und erwärmt sich Wasser langsam. Die maximale Temperaturschwankung im Weltmeer übersteigt 40°C nicht, während diese Schwankungen in der Luft 100-120°C erreichen können. Die Wärmeleitfähigkeit (oder Übertragung von Wärmeenergie) von Wasser ist vernachlässigbar. Daher leiten Wasser, Schnee und Eis die Wärme nicht gut. In Gewässern ist die Wärmeübertragung in die Tiefe sehr langsam.

Viskosität von Wasser. Oberflächenspannung

Mit zunehmendem Salzgehalt steigt die Viskosität des Wassers leicht an. Viskosität oder innere Reibung ist die Eigenschaft flüssiger (flüssiger oder gasförmiger) Substanzen, ihrem eigenen Fließen Widerstand zu leisten. Die Viskosität von Flüssigkeiten hängt von Temperatur und Druck ab. Sie nimmt sowohl mit steigender Temperatur als auch mit steigendem Druck ab. Die Oberflächenspannung von Wasser bestimmt die Stärke der Adhäsion zwischen Molekülen sowie die Form der Flüssigkeitsoberfläche. Von allen Flüssigkeiten außer Quecksilber hat Wasser die höchste Oberflächenspannung. Wenn die Temperatur steigt, sinkt sie.

Laminare und turbulente, stetige und unstetige, gleichförmige und ungleichförmige Wasserbewegungen

Die laminare Bewegung ist eine parallele Strahlströmung, bei konstantem Wasserfluss ändert sich die Geschwindigkeit jedes Strömungspunkts zeitlich nicht, weder in der Größe noch in der Richtung. Turbulent - eine Form der Strömung, bei der die Elemente der Strömung ungeordnete Bewegungen entlang komplexer Bahnen ausführen. Bei gleichförmiger Bewegung ist die Oberfläche parallel zur nivellierten Bodenfläche. Bei ungleichmäßiger Bewegung ist die Steigung der Strömungsgeschwindigkeit des lebenden Abschnitts in der Länge des Abschnitts konstant, variiert jedoch entlang der Länge der Strömung. Instationäre Bewegung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich alle hydraulischen Elemente der Strömung im betrachteten Abschnitt zeitlich und in der Länge ändern. Etabliert – im Gegenteil.

Der Wasserkreislauf, seine kontinentalen und ozeanischen Verbindungen, der intrakontinentale Kreislauf

Im Zyklus werden drei Verbindungen unterschieden - ozeanisch, atmosphärisch und kontinental. Kontinental umfasst lithogene, Boden-, Fluss-, See-, Gletscher-, biologische und wirtschaftliche Verbindungen. Die atmosphärische Verbindung ist durch die Übertragung von Feuchtigkeit in der Luftzirkulation und die Bildung von Niederschlägen gekennzeichnet. Die ozeanische Verbindung ist durch die Verdunstung von Wasser gekennzeichnet, bei der der Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre kontinuierlich wiederhergestellt wird. Die intrakontinentale Zirkulation ist typisch für Gebiete mit internem Abfluss.

Wasserhaushalt der Weltmeere, des Globus, des Landes

Der globale Feuchtigkeitskreislauf der Erde findet seinen Ausdruck im Wasserhaushalt der Erde, der mathematisch durch die Wasserhaushaltsgleichung (für die Erde als Ganzes und für ihre Einzelteile) ausgedrückt wird. Alle Komponenten (Komponenten) des Wasserhaushalts können in 2 Teile unterteilt werden: eingehend und ausgehend. Das Gleichgewicht ist ein quantitatives Merkmal des Wasserkreislaufs. Die Methode zur Berechnung des Wasserhaushalts wird verwendet, um die zu- und abfließenden Elemente großer Teile der Erde zu untersuchen - Land, Meer und Erde als Ganzes, einzelne Kontinente, große und kleine Flusseinzugsgebiete und Seen und schließlich große Gebiete von Feldern und Wäldern. Mit dieser Methode können Hydrologen viele theoretische und praktische Probleme lösen. Die Untersuchung des Wasserhaushalts basiert auf einem Vergleich seiner zu- und abführenden Anteile. Bei Land beispielsweise ist der Niederschlag der eingehende Teil der Bilanz und die Verdunstung der ausgehende Teil. Die Wiederauffüllung des Ozeans mit Wasser erfolgt durch den Abfluss von Flusswasser vom Land und der Fluss durch Verdunstung.

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1. Wie kann man den Himmel oder die Wärme der Erde kaufen? Diese Vorstellung ist für uns unverständlich. Wenn wir frische Luft und Wasserspritzer nicht besitzen, wie können Sie sie bei uns kaufen?

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Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ist etwa 5-mal höher als die von Öl. Sie steigt mit steigendem Druck, kann aber bei Drücken, die in hydrodynamischen Getrieben auftreten, konstant genommen werden.

Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ist etwa 28-mal höher als die von Luft. Dementsprechend erhöht sich die Wärmeverlustrate, wenn der Körper in Wasser getaucht oder mit Wasser in Berührung kommt, und dies bestimmt maßgeblich das Wärmeempfinden einer Person in Luft und 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 kühl. Bei - (- 12 , die Luft scheint kühl und das Wasser kalt .

Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser und Wasserdampf ist zweifellos die am besten untersuchte aller anderen Substanzen.

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 hat einen positiven Temperaturverlauf, daher steigt bei niedrigen Konzentrationen die Wärmeleitfähigkeit wässriger Lösungen vieler Salze, Säuren und Laugen mit steigender Temperatur.

Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ist viel größer als die anderer Flüssigkeiten (außer Metalle) und ändert sich auch anormal: Sie steigt bis 150 C an und beginnt erst dann abzunehmen. Die elektrische Leitfähigkeit von Wasser ist sehr gering, nimmt aber mit steigender Temperatur und Druck deutlich zu. Die kritische Temperatur von Wasser beträgt 374 C, der kritische Druck 218 atm.

Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser ist viel größer als die anderer Flüssigkeiten (außer Metalle) und ändert sich auch anormal: Sie steigt bis 150 C an und beginnt erst dann abzunehmen. Die elektrische Leitfähigkeit von Wasser ist sehr gering, nimmt aber mit steigender Temperatur und Druck deutlich zu. Die kritische Temperatur von Wasser beträgt 374 C, der kritische Druck 218 atm.

Dynamische Viskosität q (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 hat einen positiven Temperaturverlauf, 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; die Wärmeleitfähigkeit des Korks ist also 0 1; Asbest - 0 3 - 0 6; Beton - 2 - 3; Baum - 0 3 - 1 0; Ziegel-1 5 - 2 0; Eis - 5 5 cal / cm Sek deg.

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

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

Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasser (R 0 5 kcal/m – h – deg) etwa 25-mal größer ist als die von ruhender Luft, erhöht die Verdrängung von Luft durch Wasser die Wärmeleitfähigkeit des porösen Materials. Bei schnellem Einfrieren und der Bildung in den Poren von Baustoffen handelt es sich nicht mehr um Eis, sondern um Schnee (R 0 3 - 0 4), wie unsere Beobachtungen gezeigt haben, die Wärmeleitfähigkeit des Materials nimmt dagegen etwas ab. Die korrekte Berücksichtigung des Feuchtigkeitsgehalts von Materialien ist von großer Bedeutung für wärmetechnische Berechnungen von Bauwerken, sowohl oberirdisch als auch unterirdisch, z. B. Wasser und Abwasser.

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

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

Betrachten Sie zunächst die Bedeutung des Begriffs Wärmeleitfähigkeit im Allgemeinen.

Wärmeleitfähigkeit ist...

Handbuch für technische Übersetzer

Wärmeleitfähigkeit - Wärmeübertragung, bei der die Wärmeübertragung in einem ungleichmäßig erhitzten Medium einen atommolekularen Charakter hat

[Terminologisches Wörterbuch für den Bau in 12 Sprachen (VNIIIS Gosstroy der UdSSR)]

Wärmeleitfähigkeit - die Fähigkeit eines Materials, Wärmeströme zu übertragen

[ST SEV 5063-85]

Handbuch für technische Übersetzer

Erklärendes Wörterbuch von Ushakov

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

Erklärendes Wörterbuch von Ushakov. DN Uschakow. 1935-1940

Großes enzyklopädisches Wörterbuch

Wärmeleitfähigkeit ist die Übertragung von Energie von stärker erhitzten Körperteilen zu weniger erhitzten Körperteilen als Ergebnis thermischer Bewegung und der Wechselwirkung seiner Bestandteile. Es führt zum Ausgleich der Körpertemperatur. Üblicherweise ist die übertragene Energiemenge, definiert als Wärmestromdichte, proportional zum Temperaturgradienten (Fourier-Gesetz). Der Proportionalitätskoeffizient wird als Wärmeleitfähigkeitskoeffizient bezeichnet.

Großes enzyklopädisches Wörterbuch. 2000

Wärmeleitfähigkeit von Wasser

Für ein umfassenderes Verständnis des Gesamtbildes notieren wir einige Fakten:

• Die Wärmeleitfähigkeit von Luft ist etwa 28-mal geringer als die Wärmeleitfähigkeit von Wasser;
• Die Wärmeleitfähigkeit von Öl ist etwa 5-mal geringer als die von Wasser;
• Mit zunehmendem Druck steigt die Wärmeleitfähigkeit;
• Mit steigender Temperatur steigt meist auch die Wärmeleitfähigkeit schwach konzentrierter Lösungen von Salzen, Laugen und Säuren.

Als Beispiel stellen wir die Dynamik von Änderungen der Wärmeleitfähigkeitswerte von Wasser in Abhängigkeit von der Temperatur bei einem Druck von 1 bar vor:

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

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

Die Wärmeleitfähigkeit ist aber, wie alle anderen auch, eine für uns alle sehr wichtige Eigenschaft des Wassers. Zum Beispiel verwenden wir es sehr oft, ohne es zu wissen, im Alltag - wir verwenden Wasser, um erhitzte Gegenstände schnell zu kühlen, und ein Heizkissen, um Wärme zu sammeln und zu speichern.

Unter Wärmeleitfähigkeit bezieht sich auf die Fähigkeit verschiedener Körper, Wärme vom Angriffspunkt eines erhitzten Objekts in alle Richtungen zu leiten. Die Wärmeleitfähigkeit nimmt mit zunehmender Dichte eines Stoffes zu, weil Wärmeschwingungen in einem dichteren Stoff leichter übertragen werden, wenn einzelne Partikel dichter beieinander liegen. Auch Flüssigkeiten gehorchen diesem Gesetz.

Wärmeleitfähigkeit wird durch die Anzahl der Kalorien bestimmt, die in 1 Sekunde vergehen. durch eine Fläche von 1 cm2 mit einem Temperaturabfall von 1 ° über einen Weg von 1 cm. In Sachen Wärmeleitfähigkeit liegt Wasser zwischen Glas und Ebonit und ist Luft fast 28-mal überlegen.

Wärmekapazität von Wasser. Unter der spezifischen Wärmekapazität versteht man die Wärmemenge, die 1 g der Masse eines Stoffes um 1° erwärmen kann. Diese Wärmemenge wird in Kalorien gemessen. Die Wärmeeinheit ist Gramm-Kalorie. Wasser nimmt bei 14-15° mehr Wärme wahr als andere Stoffe; Beispielsweise kann die Wärmemenge, die zum Erhitzen von 1 kg Wasser um 1 ° erforderlich ist, 8 kg Eisen oder 33 kg Quecksilber um 1 ° erwärmen.

Mechanische Wirkung von Wasser

Die meisten stark mechanische Wirkung unterscheidet Dusche, die schwächste - Vollbäder. Vergleichen wir die mechanische Wirkung zum Beispiel von Charcots Brausen und Vollbädern.
Zusätzlich Druck Wasser auf der Haut in der Badewanne, wo die Wassersäule 0,5 m nicht übersteigt, etwa 0,005 oder 1,20 Atmosphärendruck beträgt, und die Aufprallkraft des Wasserstrahls in der Charcot-Dusche, der aus einer Entfernung von 15- auf den Körper gerichtet ist. 20 m, sind 1,5 - 2 Atmosphären.

Unabhängig Temperatur des aufgetragenen wassers kommt es unter dem einfluss der dusche unmittelbar nach dem auftreffen des wasserstrahls auf den körper zu einer energetischen erweiterung der hautgefäße. Gleichzeitig manifestiert sich die aufregende Wirkung der Seele.

Für Forschung mechanische Einwirkung von Meer und Fluss: Baden, gilt die Formel F = mv2/2, wobei die Kraft F gleich dem halben Produkt aus der Masse m und dem Quadrat der Geschwindigkeit v2 ist. Die mechanische Wirkung von Meeres- und Flusswellen hängt nicht so sehr von der Wassermasse ab, die auf den Körper vordringt, sondern von der Geschwindigkeit, mit der diese Bewegung stattfindet.

Wasser als Chemikalie Lösungsmittel. Wasser hat die Fähigkeit, verschiedene Mineralsalze, Flüssigkeiten und Gase aufzulösen, was die Reizwirkung von Wasser verstärkt. Dem Ionenaustausch zwischen Wasser und dem menschlichen Körper, eingetaucht in ein mineralisiertes Bad, wird große Bedeutung beigemessen.

Unter normal Druck(d. h. bei Nulltemperatur) absorbiert ein Volumen Wasser 1,7 Volumen Kohlendioxid; mit zunehmendem Druck nimmt die Löslichkeit von Kohlendioxid in Wasser deutlich zu; bei zwei Atmosphären Druck bei einer Temperatur von 10°C werden drei Volumina Kohlendioxid statt 1,2 Volumina bei Normaldruck gelöst.

Wärmeleitfähigkeit von Kohlendioxid die Hälfte der Wärmeleitfähigkeit von Luft und dreißig Mal geringer als die Wärmeleitfähigkeit von Wasser. Diese Eigenschaft des Wassers wird verwendet, um verschiedene Gasbäder einzurichten, die manchmal Mineralquellen ersetzen.

In Abwärtsrichtung werden sie erst erfasst, wenn die Dicke der Wasserschicht zwischen kugelförmig (mit einem Krümmungsradius von etwa 1 m) und flach liegt

Durch den Wärmeaustausch zwischen Dampf und Flüssigkeit nimmt nur die obere Schicht der Flüssigkeit die Sättigungstemperatur an, die dem durchschnittlichen Ablaufdruck entspricht. Die Temperatur des Großteils der Flüssigkeit bleibt unterhalb der Sättigungstemperatur. Das Erhitzen der Flüssigkeit schreitet aufgrund des niedrigen Wertes der Wärmeleitfähigkeit von flüssigem Propan oder Butan langsam voran. Zum Beispiel flüssiges Propan auf der Sättigungslinie bei einer Temperatur ts – 20 °C a = 0,00025 m – /h, während für Wasser, das einer der thermisch inerten Stoffe ist, der Wert der Temperaturleitfähigkeit bei gleicher Temperatur gilt sei a = 0,00052 m/h

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

WAS hängt von den stark unterschiedlichen Werten dieser Koeffizienten für die Substanzen Kohle, Luft und Wasser ab. Die spezifische Wärmekapazität von Wasser ist also dreimal und der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient 25-mal größer als der von Luft, daher steigen die Wärme- und Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten mit zunehmender Feuchtigkeit in Kohlen (Abb. 13).

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

Auf eine ähnliche Formel kommen wir, wenn wir die Zeit betrachten, die für die Verdunstung eines einzelnen Flüssigkeitstropfens benötigt wird. Die Temperaturleitfähigkeit Xv von Flüssigkeiten wie Wasser ist normalerweise gering. Dabei erfolgt die Erwärmung des Tropfens relativ langsam während der Zeit t o / Xv. Dies lässt vermuten, dass die Verdunstung der Flüssigkeit nur von der Tropfenoberfläche ohne nennenswerte Erwärmung erfolgt

In flachen Gewässern wird Wasser nicht nur von oben aufgrund von Wärmeaustauschprozessen mit der Atmosphäre erwärmt, sondern auch von unten, von der Seite des Bodens, der sich aufgrund der geringen Temperaturleitfähigkeit und der relativ geringen Wärmekapazität schnell erwärmt. Nachts gibt der Boden die tagsüber angesammelte Wärme an die darüber liegende Wasserschicht ab, es entsteht eine Art Treibhauseffekt.

In diesen Ausdrücken sind Yad und H (in cal mol) die Absorptions- und Reaktionswärme (positiv, wenn die Reaktion exotherm ist), und die restlichen Bezeichnungen sind oben angegeben. Die Temperaturleitfähigkeit für Wasser beträgt etwa 1,5-10 "cm 1 Sek. Funktionen und

Die Wärmeleitfähigkeit und Temperaturleitfähigkeit von Bohrflüssigkeiten sind viel weniger untersucht. Bei thermischen Berechnungen wird ihre Wärmeleitfähigkeit nach V. N. Dakhnov und D. I. Dyakonov sowie B. I. Esman und anderen mit Wasser gleichgesetzt - 0,5 kcal / m-h-Grad. Referenzdaten zufolge beträgt der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient von Bohrspülungen 1,29 kcal/m-h-Grad. S. M. Kuliev et al. schlugen die Gleichung zur Berechnung des Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten vor

Für ungefähre Berechnungen der Prozesse der Wasserverdampfung in Luft und der Wasserkondensation aus feuchter Luft kann das Lewis-Verhältnis verwendet werden, da das Verhältnis der Temperaturleitfähigkeit zum Diffusionskoeffizienten bei 20 ° C 0,835 beträgt, was sich nicht sehr von Eins unterscheidet . In Abschnitt D5-2 wurden die in feuchter Luft ablaufenden Prozesse anhand einer Auftragung des spezifischen Feuchtigkeitsgehalts gegen die Enthalpie untersucht. Daher wäre es sinnvoll, Gleichung (16-36) so umzuformen, dass auf der rechten Seite statt partiell

In den Gleichungen (VII.3) und (VII.4) und den Randbedingungen (VII.5) werden die folgenden Bezeichnungen verwendet Ti und T - jeweils die Temperaturen der gehärteten und ungehärteten Schichten - die Temperatur des Mediums T p - kryoskopische Temperatur a und U2 - bzw. die Wärmeleitfähigkeit dieser Schichten a \u003d kil ifi), mV A.1 - Wärmeleitfähigkeitskoeffizient für gefrorenes Fleisch, W / (m-K) A.2 - das gleiche für gekühltes Fleisch, W / (m-K) q und cg - spezifische Wärmekapazitäten von gefrorenem und gekühltem Fleisch, J / (kg-K) Pi ip2 - Dichte von gefrorenem und gekühltem Fleisch p1 \u003d pj \u003d 1020 kg / m - Dicke der gefrorenen Schicht, gezählt aus