Vedellä on korkea lämpökapasiteetti. Veden korkealla lämpökapasiteetilla on merkittävä rooli vesistöjen jäähdytys- ja lämmitysprosessissa sekä viereisten alueiden ilmasto-olojen muokkaamisessa. Vesi jäähtyy ja lämpenee hitaasti sekä päivisin että vuodenaikojen vaihtuessa. Suurin lämpötilan vaihtelu Maailmanmerellä ei ylitä 40 °C, kun taas ilmassa nämä vaihtelut voivat olla 100-120 °C. Veden lämmönjohtavuus (tai lämpöenergian siirto) on mitätön. Siksi vesi, lumi ja jää eivät johda lämpöä hyvin. Vesistöissä lämmön siirtyminen syvyyksiin on erittäin hidasta.

Veden viskositeetti. Pintajännitys

Kun suolapitoisuus kasvaa, veden viskositeetti kasvaa hieman. Viskositeetti tai sisäkitka on nestemäisten (nestemäisten tai kaasumaisten) aineiden ominaisuus vastustaa omaa virtaustaan. Nesteiden viskositeetti riippuu lämpötilasta ja paineesta. Se pienenee sekä lämpötilan että paineen noustessa. Veden pintajännitys määrää molekyylien välisen adheesion vahvuuden sekä nesteen pinnan muodon. Kaikista nesteistä elohopeaa lukuun ottamatta vedellä on suurin pintajännitys. Kun lämpötila nousee, se laskee.

Laminaarinen ja turbulentti, tasainen ja epätasainen, tasainen ja epätasainen veden liike

Laminaariliike on yhdensuuntainen suihkuvirtaus, jossa vesi virtaa jatkuvasti, virtauksen kunkin pisteen nopeus ei muutu ajassa, ei suuruus eikä suunta. Turbulentti - virtauksen muoto, jossa virtauksen elementit tekevät epäsäännöllisiä liikkeitä monimutkaisia ​​​​ratoja pitkin. Tasaisella liikkeellä pinta on tasaisen pohjapinnan suuntainen. epätasaisella liikkeellä asuinosan virtausnopeuden kaltevuus on vakio osan pituudessa, mutta vaihtelee virtauksen pituuden mukaan. Epävakaalle liikkeelle on tunnusomaista se, että kaikki virtauksen hydrauliset elementit tarkastelujaksolla muuttuvat pituudeltaan ja ajallisesti. Perustettu - päinvastoin.

Veden kiertokulku, sen manner- ja valtameriyhteydet, mannertenvälinen kiertokulku

Syklissä erotetaan kolme lenkkiä - valtameri, ilmakehä ja manner. Manner sisältää litogeenisiä, maaperän, joen, järven, jääkauden, biologisia ja taloudellisia yhteyksiä. Ilmakehän linkille on ominaista kosteuden siirtyminen ilmankierrossa ja sateen muodostuminen. Valtamerelle on ominaista veden haihtuminen, jonka aikana ilmakehän vesihöyryn pitoisuus palautuu jatkuvasti. Mannersisäinen verenkierto on tyypillistä sisäisen valuman alueille.

Maailman valtamerten, maapallon ja maan vesitase

Maan globaali kosteuskierto ilmenee maapallon vesitasapainossa, joka ilmaistaan ​​matemaattisesti vesitaseyhtälöllä (koko maapallolle ja sen yksittäisille osille). Kaikki vesitasapainon komponentit (komponentit) voidaan jakaa kahteen osaan: saapuvaan ja lähtevään. Tasapaino on veden kierron määrällinen ominaisuus. Vesitasapainon laskentamenetelmää käytetään suurten osien maapallon sisään tulevien ja lähtevien elementtien tutkimiseen - maa, valtameri ja koko maapallo, yksittäiset maanosat, suuret ja pienet vesistöalueet ja järvet ja lopuksi suuret alueet. pelloista ja metsistä. Tämän menetelmän avulla hydrologit voivat ratkaista monia teoreettisia ja käytännön ongelmia. Vesitasapainon tutkimus perustuu sen tulo- ja ulostuloosien vertailuun. Esimerkiksi maalla sademäärä on saldon sisääntuleva osa ja haihtuminen lähtevä osa. Valtameren täydentyminen vedellä johtuu jokivesien valumisesta maasta, ja virtaus johtuu haihtumista.

Liittyviä tietoja:

1. Kuinka voit ostaa taivaan tai maan lämmön? Tämä ajatus on meille käsittämätön. Jos meillä ei ole raitista ilmaa ja vesiroiskeita, miten voit ostaa niitä meiltä?

Sivu 1

Veden lämmönjohtavuus on noin viisi kertaa korkeampi kuin öljyn. Se kasvaa paineen kasvaessa, mutta paineissa, joita esiintyy hydrodynaamisissa voimansiirroissa, se voidaan pitää vakiona.

Veden lämmönjohtavuus on noin 28 kertaa korkeampi kuin ilman. Tämän mukaisesti lämpöhäviön nopeus kasvaa, kun keho on upotettuna veteen tai joutuu kosketuksiin sen kanssa, ja tämä määrää suurelta osin ihmisen lämpötunteen ilmassa ja vedessä. Joten esimerkiksi - (- 33, ilma näyttää meille lämpimältä, ja sama veden lämpötila näyttää välinpitämättömältä. Ilman lämpötila 23 näyttää meistä välinpitämättömältä ja saman lämpötilan vesi näyttää viileältä. - (- 12) , ilma näyttää viileältä ja vesi kylmältä.

Veden ja vesihöyryn lämmönjohtavuus on epäilemättä kaikista muista aineista parhaiten tutkittu.

Dynaaminen viskositeetti (x (Pa-s joidenkin vesiliuosten. | Joidenkin suolojen vesiliuosten massan lämpökapasiteetin muutos riippuen liuoksen pitoisuudesta. Joidenkin liuosten lämmönjohtavuus riippuen pitoisuudesta 20 C:ssa).

Veden lämmönjohtavuudella on positiivinen lämpötilakulku, joten alhaisilla pitoisuuksilla monien suolojen, happojen ja alkalien vesiliuosten lämmönjohtavuus kasvaa lämpötilan noustessa.

Veden lämmönjohtavuus on paljon suurempi kuin muiden nesteiden (paitsi metallien) ja myös muuttuu epätavallisesti: se nousee 150 C:een ja alkaa vasta sitten laskea. Veden sähkönjohtavuus on hyvin pieni, mutta kasvaa huomattavasti sekä lämpötilan että paineen noustessa. Veden kriittinen lämpötila on 374 C ja paine 218 atm.

Veden lämmönjohtavuus on paljon suurempi kuin muiden nesteiden (paitsi metallien) ja myös muuttuu epätavallisesti: se nousee 150 C:een ja alkaa vasta sitten laskea. Veden sähkönjohtavuus on hyvin pieni, mutta kasvaa huomattavasti sekä lämpötilan että paineen noustessa. Veden kriittinen lämpötila on 374 C ja paine 218 atm.

Dynaaminen viskositeetti q (joidenkin vesiliuosten Pa-s. | Joidenkin suolojen vesiliuosten massan lämpökapasiteetin muutos riippuen liuoksen pitoisuudesta. Joidenkin liuosten lämmönjohtavuus riippuen pitoisuudesta 20 C:ssa.

Veden lämmönjohtavuudella on positiivinen lämpötilakulku, joten alhaisilla pitoisuuksilla monien suolojen, happojen ja alkalien vesiliuosten lämmönjohtavuus kasvaa lämpötilan noustessa.

Veden, suolojen vesiliuosten, alkoholi-vesiliuosten ja joidenkin muiden nesteiden (esim. glykolien) lämmönjohtavuus kasvaa lämpötilan noustessa.

Veden lämmönjohtavuus on hyvin pieni verrattuna muiden aineiden lämmönjohtavuuteen; siis korkin lämmönjohtavuus on 0 1; asbesti - 0 3 - 0 6; betoni - 2 - 3; puu - 0 3 - 1 0; tiili-1 5 - 2 0; jää - 5 5 cal / cm sek.

Veden X lämmönjohtavuus lämpötilassa 24 on 0 511, sen lämpökapasiteetti 1 kcal kg C:lla.

Veden prn 25 lämmönjohtavuus on 1 43 - 10 - 3 cal / cm-sek.

Koska veden lämmönjohtavuus (R 0 5 kcal / m - h - deg) on ​​noin 25 kertaa suurempi kuin tyynellä ilmalla, ilman syrjäytyminen veden vaikutuksesta lisää huokoisen materiaalin lämmönjohtavuutta. Nopean jäätymisen ja rakennusmateriaalien huokosten muodostumisen myötä se ei ole enää jäätä, vaan lunta (R 0 3 - 0 4), kuten havainnot ovat osoittaneet, materiaalin lämmönjohtavuus päinvastoin laskee jonkin verran. Materiaalien kosteuspitoisuuden oikea huomioiminen on erittäin tärkeää rakenteiden lämpöteknisissä laskelmissa, niin maanpäällisissä kuin maanalaisissakin, esimerkiksi vesi- ja viemärivedessä.

Veden lämmönjohtavuus on ominaisuus, jota me kaikki epäilemättä käytämme hyvin usein jokapäiväisessä elämässä.

Lyhyesti tästä omaisuudesta, olemme jo kirjoittaneet artikkelissamme. NESTEESSÄ OLEVAN VEDEN KEMIALLISET JA FYSIKAALISET OMINAISUUDET →, tässä materiaalissa annamme yksityiskohtaisemman määritelmän.

Mieti ensin termin lämmönjohtavuus merkitystä yleisesti.

Lämmönjohtavuus on...

Teknisen kääntäjän käsikirja

Lämmönjohtavuus - lämmönsiirto, jossa lämmönsiirrolla epätasaisesti kuumennetussa väliaineessa on atomi-molekyylinen luonne

[Terminologinen sanakirja rakentamiseen 12 kielellä (VNIIIS Gosstroy of the USSR)]

Lämmönjohtavuus - materiaalin kyky siirtää lämpövirtaa

[ST SEV 5063-85]

Teknisen kääntäjän käsikirja

Ushakovin selittävä sanakirja

Lämmönjohtavuus, lämmönjohtavuus, pl. ei, nainen (fyysinen) - kappaleiden ominaisuus jakaa lämpöä kuumemmista osista vähemmän kuumennettuihin osiin.

Ushakovin selittävä sanakirja. D.N. Ushakov. 1935-1940

Suuri tietosanakirja

Lämmönjohtavuus on energian siirtymistä kuumemmista kehon osista vähemmän kuumennettuihin lämpöliikkeen ja sen aineosien vuorovaikutuksen seurauksena. Se johtaa kehon lämpötilan tasaantumiseen. Yleensä siirretyn energian määrä, joka määritellään lämpövuon tiheydeksi, on verrannollinen lämpötilagradienttiin (Fourierin laki). Suhteellisuuskerrointa kutsutaan lämmönjohtavuuskertoimeksi.

Suuri tietosanakirja. 2000

Veden lämmönjohtavuus

Kokonaiskuvan laajempaa ymmärtämistä varten huomioimme muutaman tosiasian:

• Ilman lämmönjohtavuus on noin 28 kertaa pienempi kuin veden lämmönjohtavuus;
• Öljyn lämmönjohtavuus on noin 5 kertaa pienempi kuin veden;
• Paineen kasvaessa lämmönjohtavuus kasvaa;
• Useimmissa tapauksissa lämpötilan noustessa myös heikosti konsentroitujen suolojen, alkalien ja happojen liuosten lämmönjohtavuus kasvaa.

Esimerkkinä esitetään veden lämmönjohtavuusarvojen muutosten dynamiikka lämpötilasta riippuen 1 baarin paineessa:

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

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

Lämmönjohtavuus on kuitenkin, kuten kaikki muutkin, erittäin tärkeä veden ominaisuus meille kaikille. Esimerkiksi hyvin usein, tietämättämme, käytämme sitä jokapäiväisessä elämässä - käytämme vettä kuumennettujen esineiden nopeaan jäähdyttämiseen ja lämpötyynyä lämmön keräämiseen ja varastointiin.

Alla lämmönjohtokyky viittaa eri kappaleiden kykyyn johtaa lämpöä kaikkiin suuntiin kuumennetun kohteen kohdistamisesta. Lämmönjohtavuus kasvaa aineen tiheyden kasvaessa, koska lämpövärähtelyt siirtyvät helpommin tiheämmässä aineessa, jossa yksittäiset hiukkaset sijaitsevat lähempänä toisiaan. Myös nesteet noudattavat tätä lakia.

Lämmönjohtokyky määräytyy sekunnissa kuluvien kalorien määrän perusteella. 1 cm2:n alueen läpi lämpötilan laskulla 1 ° 1 cm:n matkalla. Lämmönjohtavuudella mitattuna vesi on lasin ja eboniitin välissä ja on lähes 28 kertaa ilmaa parempi.

Veden lämpökapasiteetti. Ominaislämpökapasiteetti ymmärretään lämpömääräksi, joka voi lämmittää 1 g aineen massaa 1 °:lla. Tämä lämpömäärä mitataan kaloreina. Lämmön yksikkö on gramma-kalori. Vesi havaitsee 14-15 ° enemmän lämpöä kuin muut aineet; esimerkiksi lämpömäärä, joka tarvitaan lämmittämään 1 kg vettä 1°:lla, voi lämmittää 8 kg rautaa tai 33 kg elohopeaa 1°:lla.

Veden mekaaninen toiminta

Suurin osa vahva mekaaninen toiminta eroaa suihkusta, heikoin - täysi kylpyamme. Verrataanpa esimerkiksi Charcotin suihkun ja täysien kylpyammeiden mekaanista vaikutusta.
Lisätiedot paine vesi iholla kylvyssä, jossa vesipatsas ei ylitä 0,5 m, on noin 0,005 tai 1,20 ilmakehän paine ja Charcot-suihkun vesisuihkun iskuvoima, joka on suunnattu kehoon 15-etäisyydeltä. 20 m, on 1,5 - 2 ilmakehää.

Riippumatta lämpötila levitetystä vedestä tapahtuu suihkun vaikutuksesta ihon verisuonten energinen laajeneminen välittömästi vesisuihkun putoamisen jälkeen keholle. Samalla ilmenee sielun jännittävä toiminta.

varten tutkimusta meren ja joen mekaaninen vaikutus: uiminen, sovelletaan kaavaa F = mv2/2, jossa voima F on yhtä suuri kuin puolet massan m ja nopeuden v2 neliön tulosta. Meren ja jokien aaltojen mekaaninen toiminta ei riipu niinkään kehossa etenevän vesimassasta, vaan nopeudesta, jolla tämä liike tapahtuu.

Vesi kemikaalina liuotin. Vedellä on kyky liuottaa erilaisia ​​mineraalisuoloja, nesteitä ja kaasuja, mikä lisää veden ärsyttävää vaikutusta. Veden ja ihmiskehon välillä tapahtuvalla ioninvaihdolla on suuri merkitys upotettuna mineralisoituneeseen kylpyyn.

Normaalisti paine(eli nollalämpötilassa) yksi tilavuus vettä absorboi 1,7 tilavuutta hiilidioksidia; paineen kasvaessa hiilidioksidin liukoisuus veteen kasvaa merkittävästi; kahden ilmakehän paineessa 10 °C:n lämpötilassa liukenee kolme tilavuutta hiilidioksidia normaalipaineen 1,2 tilavuuden sijaan.

Hiilidioksidin lämmönjohtavuus puolet ilman lämmönjohtavuudesta ja 30 kertaa vähemmän kuin veden lämmönjohtavuus. Tätä veden ominaisuutta käytetään erilaisten kaasukylpyjen järjestämiseen, joskus korvaten mineraalilähteitä.

Alaspäin ne alkavat havaita, kun vesikerroksen paksuus on pallomaisen (kaarevuussäteellä noin 1 m) ja tasaisen.

Höyryn ja nesteen välisen lämmönvaihdon seurauksena vain nesteen ylempi kerros saa keskimääräistä tyhjennyspainetta vastaavan kyllästyslämpötilan. Suurimman osan nesteestä lämpötila pysyy kyllästyslämpötilan alapuolella. Nesteen kuumeneminen etenee hitaasti nestemäisen propaanin tai butaanin lämpödiffusiivisuuden alhaisen arvon vuoksi. Esimerkiksi nestemäinen propaani kyllästyslinjalla lämpötilassa ts - 20 ° C a = 0,00025 m - / h, kun taas vedellä, joka on yksi termisesti inerteimmistä aineista, lämpödiffusiivisuuden arvo samassa lämpötilassa olla a = 0,00052 m/h

Puun lämmönjohtavuus ja lämpödiffuusivuus riippuvat sen tiheydestä, sillä toisin kuin lämpökapasiteetissa, näihin ominaisuuksiin vaikuttaa puun tilavuuteen jakautuneiden ilmatäytteisten kennoonteloiden läsnäolo. Absoluuttisen kuivan puun lämmönjohtavuuskerroin kasvaa tiheyden kasvaessa, kun taas lämmön diffuusio pienenee. Kun soluontelot täyttyvät vedellä, puun lämmönjohtavuus kasvaa ja lämmön diffuusiokyky pienenee. Puun lämmönjohtavuus kuituja pitkin on suurempi kuin poikki.

MITÄ riippuu näiden kertoimien jyrkästi erilaisista arvoista hiilen, ilman ja veden aineille. Joten veden ominaislämpökapasiteetti on kolminkertainen ja lämmönjohtavuuskerroin 25 kertaa suurempi kuin ilman, joten lämmön ja lämmön diffuusiokertoimet kasvavat kosteuden lisääntyessä hiilessä (kuva 13).

Kuvassa näkyvä laite. 16 vasemmalla, mittaa bulkkimateriaalien lämmön ja lämmön diffuusiota. Tässä tapauksessa testimateriaali sijoitetaan laitteen akselia pitkin sylinterin 6 sisäpinnan ja sylinterimäisen lämmittimen 9 muodostamaan tilaan. Aksiaalivirtojen vähentämiseksi mittausyksikkö on varustettu lämpöä eristävästä materiaalista valmistetuilla kansilla 7, 8. Sisä- ja ulkosylinterien muodostamassa vaipassa kiertää vakiolämpöistä vettä. Kuten edellisessä tapauksessa, lämpötilaero mitataan differentiaalisella termoparilla, jonka yksi liitoskohta 1 on kiinnitetty sylinterimäisen lämmittimen lähelle ja toinen 2 - sylinterin sisäpinnalle testimateriaalin kanssa.

Tulemme samanlaiseen kaavaan, jos otamme huomioon yhden nestepisaran haihtumiseen tarvittavan ajan. Nesteiden, kuten veden, lämpödiffuusio Xv on yleensä pieni. Tässä suhteessa pisaran lämpeneminen tapahtuu suhteellisen hitaasti ajan t o / Xv aikana. Tämän ansiosta voidaan olettaa, että nesteen haihtuminen tapahtuu vain pisaran pinnalta ilman merkittävää kuumenemista

Matalissa vesissä vettä lämmitetään paitsi ylhäältä ilman lämmönvaihtoprosessien vuoksi, myös alhaalta, pohjan sivulta, joka lämpenee nopeasti alhaisen lämpödiffusiivisuuden ja suhteellisen alhaisen lämpökapasiteetin vuoksi. Yöllä pohja siirtää päivän aikana kertyneen lämmön sen yläpuolella olevaan vesikerrokseen ja syntyy eräänlainen kasvihuoneilmiö.

Näissä ilmaisuissa Yad ja H (cal mol) ovat absorption ja reaktion lämpöjä (positiivisia, kun reaktio on eksoterminen), ja muut nimitykset on osoitettu yllä. Veden lämpödiffuusio on noin 1,5-10"cm 1sek. Toiminnot ja

Porausnesteiden lämmönjohtavuutta ja lämpödiffuusiota on tutkittu paljon vähemmän. Lämpölaskelmissa niiden lämmönjohtavuus V. N. Dakhnovin ja D. I. Dyakonovin sekä B. I. Esmanin ja muiden mukaan otetaan samaksi kuin vesi - 0,5 kcal / m-h-deg. Referenssitietojen mukaan porausnesteiden lämmönjohtavuuskerroin on 1,29 kcal/m-h-deg. S. M. Kuliev ym. ehdottivat yhtälöä lämmönjohtavuuskertoimen laskemiseksi

Veden haihtumisen ilmaan ja veden kondensoitumisen kosteasta ilmasta prosessien likimääräisiin laskelmiin voidaan käyttää Lewis-suhdetta, koska lämpödiffuusiivisuuden suhde diffuusiokertoimeen 20 °C:ssa on 0,835, mikä ei juuri eroa yksiköstä . Osassa D5-2 tutkittiin kosteassa ilmassa tapahtuvia prosesseja ominaiskosteuspitoisuuden ja entalpian funktiona. Siksi olisi hyödyllistä muuntaa yhtälö (16-36) siten, että sen oikealla puolella osittaisen sijaan

Yhtälöissä (VII.3) ja (VII.4) ja rajaehdoissa (VII.5) käytetään seuraavia nimityksiä Ti ja T - vastaavasti kovetettujen ja kovettumattomien kerrosten lämpötilat - väliaineen lämpötila T p - kryoskooppinen lämpötila a ja U2 - näiden kerrosten lämpödiffuusio a \u003d kil ifi), mV A.1 - lämmönjohtavuuskerroin pakastelihalle, W / (m-K) A.2 - sama jäähdytetylle lihalle, W / (m-K) q ja cg - pakastetun ja jäähdytetyn lihan ominaislämpökapasiteetit, J / (kg-K) Pi ip2 - pakastetun ja jäähdytetyn lihan tiheys p1 \u003d pj \u003d 1020 kg / m - pakastetun kerroksen paksuus, laskettu alkaen