Air memiliki kapasitas panas yang tinggi. Kapasitas panas air yang tinggi memainkan peran penting dalam proses pendinginan dan pemanasan badan air, serta dalam membentuk kondisi iklim daerah yang berdekatan. Air perlahan mendingin dan memanas baik di siang hari maupun selama pergantian musim. Fluktuasi suhu maksimum di Lautan Dunia tidak melebihi 40 °C, sedangkan di udara fluktuasi ini dapat mencapai 100-120 °C. Konduktivitas termal (atau transfer energi panas) air dapat diabaikan. Oleh karena itu, air, salju, dan es tidak menghantarkan panas dengan baik. Di badan air, perpindahan panas ke kedalaman sangat lambat.
Viskositas air. Tegangan permukaan
Ketika salinitas meningkat, viskositas air meningkat sedikit. Viskositas atau gesekan internal adalah sifat zat fluida (cair atau gas) untuk menahan alirannya sendiri. Viskositas cairan tergantung pada suhu dan tekanan. Ini berkurang baik dengan meningkatnya suhu dan dengan meningkatnya tekanan. Tegangan permukaan air menentukan kekuatan adhesi antar molekul, serta bentuk permukaan cairan. Dari semua cairan kecuali merkuri, air memiliki tegangan permukaan tertinggi. Saat suhu naik, itu berkurang.
Laminar dan turbulen, mantap dan goyah, gerakan air seragam dan tidak seragam
Gerak laminar merupakan aliran pancaran paralel, dengan aliran air yang konstan, kecepatan setiap titik alirannya tidak berubah terhadap waktu, baik besar maupun arahnya. Turbulen - suatu bentuk aliran di mana elemen-elemen aliran membuat gerakan tidak teratur di sepanjang lintasan yang kompleks. Dengan gerakan seragam, permukaan sejajar dengan permukaan bawah yang rata. dengan gerakan tidak merata, kemiringan kecepatan aliran bagian hidup adalah konstan di panjang bagian, tetapi bervariasi sepanjang aliran. Gerak tidak tetap dicirikan oleh fakta bahwa semua elemen hidrolik dari aliran di bagian yang dipertimbangkan berubah panjang dan waktunya. Didirikan - sebaliknya.
Siklus air, hubungan kontinental dan samuderanya, siklus intrakontinental
Tiga tautan dibedakan dalam siklus - samudera, atmosfer, dan benua. Kontinental meliputi litogenik, tanah, sungai, danau, glasial, hubungan biologis dan ekonomi. Tautan atmosfer ditandai oleh transfer kelembaban dalam sirkulasi udara dan pembentukan presipitasi. Tautan samudera dicirikan oleh penguapan air, di mana kandungan uap air di atmosfer terus dipulihkan. Sirkulasi intrakontinental khas untuk daerah limpasan internal.
Neraca air lautan dunia, bola dunia, daratan
Siklus kelembaban global bumi menemukan ekspresinya dalam neraca air bumi, yang secara matematis dinyatakan oleh persamaan neraca air (untuk bumi secara keseluruhan dan untuk bagian-bagian individualnya). Semua komponen (komponen) neraca air dapat dibagi menjadi 2 bagian: masuk dan keluar. Keseimbangan adalah karakteristik kuantitatif dari siklus air. Metode penghitungan neraca air digunakan untuk mempelajari elemen masuk dan keluar dari sebagian besar dunia - daratan, Lautan dan Bumi secara keseluruhan, benua individu, lembah sungai dan danau besar dan kecil, dan akhirnya, area yang luas. dari ladang dan hutan. Metode ini memungkinkan ahli hidrologi untuk memecahkan banyak masalah teoritis dan praktis. Studi tentang neraca air didasarkan pada perbandingan bagian yang masuk dan bagian yang keluar. Misalnya, untuk daratan, presipitasi adalah bagian yang masuk dari neraca, dan evaporasi adalah bagian yang keluar. Pengisian kembali lautan dengan air terjadi karena limpasan air sungai dari darat, dan alirannya karena penguapan.
Informasi terkait:
- Bagaimana Anda bisa membeli langit atau kehangatan bumi? Gagasan ini tidak dapat dipahami oleh kami. Jika kami tidak memiliki udara segar dan percikan air, bagaimana Anda bisa membelinya dari kami?
Halaman 1
Konduktivitas termal air sekitar 5 kali lebih tinggi dari minyak. Ini meningkat dengan meningkatnya tekanan, tetapi pada tekanan yang terjadi dalam transmisi hidrodinamik, dapat dianggap konstan.
Konduktivitas termal air kira-kira 28 kali lebih tinggi dari udara. Sesuai dengan ini, laju kehilangan panas meningkat ketika tubuh direndam dalam air atau bersentuhan dengannya, dan ini sangat menentukan sensasi panas seseorang di udara dan di air. Jadi, misalnya, pada - (- 33, udara tampak hangat bagi kita, dan suhu air yang sama tampak acuh tak acuh. Suhu udara 23 tampak acuh tak acuh bagi kita, dan air dengan suhu yang sama tampak dingin. Pada - (- 12 , udaranya terasa sejuk, dan airnya terasa dingin .
Konduktivitas termal air dan uap air tidak diragukan lagi yang terbaik dipelajari dari semua zat lain.
| Viskositas dinamis (x (Pa-s dari beberapa larutan berair. | Perubahan kapasitas panas massa larutan berair dari beberapa garam tergantung pada konsentrasi larutan. | Konduktivitas termal beberapa larutan bergantung pada konsentrasi pada 20 C. |
Konduktivitas termal air memiliki jalur suhu positif, oleh karena itu, pada konsentrasi rendah, konduktivitas termal larutan berair dari banyak garam, asam, dan alkali meningkat dengan meningkatnya suhu.
Konduktivitas termal air jauh lebih besar daripada cairan lain (kecuali logam) dan juga berubah secara anomali: meningkat hingga 150 C dan baru kemudian mulai menurun. Konduktivitas listrik air sangat kecil, tetapi meningkat tajam dengan peningkatan suhu dan tekanan. Suhu kritis air adalah 374 C, tekanan kritis adalah 218 atm.
Konduktivitas termal air jauh lebih besar daripada cairan lain (kecuali logam), dan juga berubah secara anomali: meningkat hingga 150 C dan baru kemudian mulai menurun. Konduktivitas listrik air sangat kecil, tetapi meningkat tajam dengan peningkatan suhu dan tekanan. Suhu kritis air adalah 374 C, tekanan kritis adalah 218 atm.
| Viskositas dinamis q (Pa-s beberapa larutan berair. | Perubahan kapasitas panas massa larutan berair dari beberapa garam bergantung pada konsentrasi larutan. | Konduktivitas termal beberapa larutan bergantung pada konsentrasi pada 20 C. |
Konduktivitas termal air memiliki jalur suhu positif, oleh karena itu, pada konsentrasi rendah, konduktivitas termal larutan berair dari banyak garam, asam, dan alkali meningkat dengan meningkatnya suhu.
Konduktivitas termal air, larutan garam dalam air, larutan alkohol-air dan beberapa cairan lain (misalnya, glikol) meningkat dengan meningkatnya suhu.
Konduktivitas termal air sangat kecil dibandingkan dengan konduktivitas termal zat lain; jadi, konduktivitas termal gabus adalah 0 1; asbes - 0 3 - 0 6; beton - 2 - 3; pohon - 0 3 - 1 0; bata-1 5 - 2 0; es - 5 5 kal / cm detik derajat.
Konduktivitas termal air X pada 24 adalah 0511, kapasitas panasnya dengan 1 kkal kg C.
Konduktivitas termal air prn 25 adalah 1 43 - 10 - 3 kal / cm-dtk.
Karena konduktivitas termal air (R 0 5 kkal / m - h - deg) kira-kira 25 kali lebih besar daripada udara diam, perpindahan udara oleh air meningkatkan konduktivitas termal bahan berpori. Dengan pembekuan cepat dan pembentukan pori-pori bahan bangunan, itu bukan lagi es, tetapi salju (R 0 3 - 0 4), seperti yang ditunjukkan oleh pengamatan kami, konduktivitas termal bahan, sebaliknya, agak berkurang. Perhitungan yang benar untuk kadar air bahan sangat penting untuk perhitungan teknik termal struktur, baik di atas tanah maupun di bawah tanah, misalnya, air dan limbah.
Konduktivitas termal air adalah properti yang kita semua, tanpa curiga, sangat sering gunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Secara singkat tentang properti ini, kami sudah menulis di artikel kami. SIFAT KIMIA DAN FISIK AIR DALAM KEADAAN CAIR →, pada materi ini kami akan memberikan definisi yang lebih detail.
Pertama, pertimbangkan arti istilah konduktivitas termal secara umum.
konduktivitas termal adalah...
Buku Pegangan Penerjemah Teknis
Konduktivitas termal - perpindahan panas, di mana perpindahan panas dalam media yang dipanaskan secara tidak merata memiliki karakter atom-molekul
[Kamus terminologi untuk konstruksi dalam 12 bahasa (VNIIIS Gosstroy dari USSR)]
Konduktivitas termal - kemampuan material untuk mentransmisikan aliran panas
[ST SEV 5063-85]
Buku Pegangan Penerjemah Teknis
Kamus Penjelasan Ushakov
Konduktivitas termal, konduktivitas termal, pl. tidak, perempuan (fisik) - sifat benda untuk mendistribusikan panas dari bagian yang lebih panas ke bagian yang kurang panas.
Kamus Penjelasan Ushakov. D.N. Ushakov. 1935-1940
Kamus Ensiklopedis Besar
Konduktivitas termal adalah transfer energi dari bagian tubuh yang lebih panas ke bagian tubuh yang kurang panas sebagai akibat dari gerakan termal dan interaksi partikel penyusunnya. Ini mengarah pada pemerataan suhu tubuh. Biasanya, jumlah energi yang ditransfer, yang didefinisikan sebagai kerapatan fluks panas, sebanding dengan gradien suhu (hukum Fourier). Koefisien proporsionalitas disebut koefisien konduktivitas termal.
Kamus Ensiklopedis Besar. 2000
Konduktivitas termal air
Untuk pemahaman yang lebih luas tentang gambaran keseluruhan, kami mencatat beberapa fakta:
- Konduktivitas termal udara kira-kira 28 kali lebih kecil dari konduktivitas termal air;
- Konduktivitas termal minyak kira-kira 5 kali lebih kecil dari air;
- Saat tekanan meningkat, konduktivitas termal meningkat;
- Dalam kebanyakan kasus, dengan peningkatan suhu, konduktivitas termal dari larutan garam, alkali, dan asam yang terkonsentrasi lemah juga meningkat.
Sebagai contoh, kami menyajikan dinamika perubahan nilai konduktivitas termal air tergantung pada suhu, pada tekanan 1 bar:
0°С - 0,569 W/(m derajat);
10°С - 0,588 W/(m derajat);
20°С - 0,603 W/(m derajat);
30°C - 0,617 W/(m derajat);
40 °C - 0,630 W/(m derajat);
50°С - 0,643 W/(m derajat);
60°С - 0,653 W/(m derajat);
70°С - 0,662 W/(m derajat);
80°С - 0,669 W/(m derajat);
90°С - 0,675 W/(m derajat);
100 °С – 0,0245 W/(m derajat);
110°С – 0,0252 W/(m derajat);
120 °С - 0,026 W/(m derajat);
130°С - 0,0269 W/(m derajat);
140°С - 0,0277 W/(m derajat);
150°С - 0,0286 W/(m derajat);
160°С - 0,0295 W/(m derajat);
170 °С - 0,0304 W/(m derajat);
180°С - 0,0313 W/(m derajat).
Konduktivitas termal, bagaimanapun, seperti yang lainnya, adalah sifat air yang sangat penting bagi kita semua. Misalnya, kita sangat sering, tanpa menyadarinya, menggunakannya dalam kehidupan sehari-hari - kita menggunakan air untuk mendinginkan benda yang dipanaskan dengan cepat, dan bantalan pemanas untuk mengumpulkan panas dan menyimpannya.
Di bawah konduktivitas termal mengacu pada kemampuan berbagai benda untuk menghantarkan panas ke segala arah dari titik penerapan benda yang dipanaskan. Konduktivitas termal meningkat seiring densitas suatu zat meningkat, karena getaran termal lebih mudah ditransmisikan dalam zat yang lebih padat, di mana partikel individu terletak lebih dekat satu sama lain. Cairan juga mematuhi hukum ini.
Konduktivitas termal ditentukan oleh jumlah kalori yang lewat dalam 1 detik. melalui area seluas 1 cm2 dengan penurunan suhu 1° melalui jalur 1 cm. Dalam hal konduktivitas termal, air menempati tempat antara kaca dan ebonit dan hampir 28 kali lebih unggul dari udara.
Kapasitas panas air. Kapasitas panas spesifik dipahami sebagai jumlah panas yang dapat memanaskan 1 g massa suatu zat sebesar 1 °. Jumlah panas ini diukur dalam kalori. Satuan kalor adalah gram kalori. Air merasakan panas pada 14-15 ° lebih banyak daripada zat lain; misalnya, jumlah kalor yang diperlukan untuk memanaskan 1 kg air sebesar 1° dapat memanaskan 8 kg besi atau 33 kg merkuri sebesar 1°.
Tindakan mekanis air
Paling kuat tindakan mekanis berbeda mandi, yang terlemah - mandi penuh. Mari kita bandingkan efek mekanisnya, misalnya, pancuran Charcot dan bak mandi penuh.
Tambahan tekanan air pada kulit di bak mandi, di mana kolom air tidak melebihi 0,5 m, adalah sekitar 0,005, atau tekanan atmosfer 1,20, dan kekuatan tumbukan pancaran air di pancuran Charcot, diarahkan ke tubuh dari jarak 15- 20 m, adalah 1,5 - 2 atmosfer.
Tanpa memedulikan suhu dari air yang digunakan, di bawah pengaruh pancuran, ekspansi energetik dari pembuluh kulit terjadi segera setelah pancaran air jatuh ke tubuh. Pada saat yang sama, aksi jiwa yang mengasyikkan dimanifestasikan.
Untuk riset aksi mekanis laut dan sungai: mandi, rumus F = mv2/2 dapat diterapkan, di mana gaya F sama dengan setengah produk massa m dan kuadrat kecepatan v2. Tindakan mekanis gelombang laut dan sungai tidak terlalu bergantung pada massa air yang bergerak di atas badan, tetapi pada kecepatan terjadinya gerakan ini.
Air sebagai bahan kimia pelarut. Air memiliki kemampuan untuk melarutkan berbagai garam mineral, cairan dan gas, yang meningkatkan efek iritasi air. Sangat penting melekat pada pertukaran ion yang terjadi antara air dan tubuh manusia, direndam dalam mandi mineral.
Di bawah normal tekanan(yaitu, pada suhu nol) satu volume air menyerap 1,7 volume karbon dioksida; dengan meningkatnya tekanan, kelarutan karbon dioksida dalam air meningkat secara signifikan; pada dua atmosfer tekanan pada suhu 10 ° C, tiga volume karbon dioksida dilarutkan bukannya 1,2 volume pada tekanan normal.
Konduktivitas termal karbon dioksida setengah konduktivitas termal udara dan tiga puluh kali lebih kecil dari konduktivitas termal air. Properti air ini digunakan untuk mengatur berbagai pemandian gas, terkadang menggantikan mata air mineral.
Dalam arah ke bawah, mereka mulai terdeteksi ketika ketebalan lapisan air antara bola (dengan jari-jari kelengkungan sekitar 1 m) dan datar.
Sebagai hasil dari pertukaran panas antara uap dan cairan, hanya lapisan atas cairan yang akan mencapai suhu saturasi yang sesuai dengan tekanan rata-rata pembuangan. Suhu sebagian besar cairan akan tetap di bawah suhu saturasi. Pemanasan cairan berlangsung lambat karena rendahnya nilai difusivitas termal propana cair atau butana. Misalnya propana cair pada garis jenuh pada suhu ts - 20 ° C a = 0,00025 m - / jam, sedangkan untuk air, yang merupakan salah satu zat yang paling inert secara termal, nilai difusivitas termal pada suhu yang sama akan menjadi a = 0,00052 m/jam
Konduktivitas termal dan difusivitas termal kayu bergantung pada kerapatannya, karena, tidak seperti kapasitas panas, sifat-sifat ini dipengaruhi oleh adanya rongga sel berisi udara yang tersebar di seluruh volume kayu. Koefisien konduktivitas termal kayu benar-benar kering meningkat dengan meningkatnya kepadatan, dan difusivitas termal menurun. Ketika rongga sel diisi dengan air, konduktivitas termal kayu meningkat, dan difusivitas termal menurun. Konduktivitas termal kayu di sepanjang serat lebih besar daripada di seberang.
APA tergantung pada nilai yang sangat berbeda dari koefisien ini untuk zat batubara, udara dan air. Dengan demikian, kapasitas panas spesifik air adalah tiga kali, dan koefisien konduktivitas termal 25 kali lebih besar daripada udara, oleh karena itu, koefisien panas dan difusivitas termal meningkat dengan meningkatnya uap air dalam batubara (Gbr. 13).
Perangkat yang ditunjukkan pada gambar. 16 di sebelah kiri, berfungsi untuk mengukur panas dan difusivitas termal bahan curah. Dalam hal ini, bahan uji ditempatkan di ruang yang dibentuk oleh permukaan bagian dalam silinder 6 dan pemanas silinder 9, ditempatkan di sepanjang sumbu perangkat. Untuk mengurangi aliran aksial, unit pengukur dilengkapi dengan penutup 7, 8 yang terbuat dari bahan isolasi panas. Dalam jaket yang dibentuk oleh silinder dalam dan luar, air dengan suhu konstan bersirkulasi. Seperti dalam kasus sebelumnya, perbedaan suhu diukur dengan termokopel diferensial, satu persimpangan yang 1 dipasang di dekat pemanas silinder, dan 2 lainnya - pada permukaan bagian dalam silinder dengan bahan uji.
Kami sampai pada rumus yang sama jika kami mempertimbangkan waktu yang diperlukan untuk penguapan setetes cairan. Difusivitas termal Xv dari cairan seperti air biasanya rendah. Dalam hal ini, pemanasan tetesan terjadi relatif lambat selama waktu t o/Xv. Hal ini memungkinkan kita untuk mengasumsikan bahwa penguapan cairan hanya terjadi dari permukaan tetesan tanpa pemanasan yang signifikan.
Di perairan dangkal, air dipanaskan tidak hanya dari atas karena proses pertukaran panas dengan atmosfer, tetapi juga dari bawah, dari sisi bawah, yang dengan cepat memanas karena difusivitas termal yang rendah dan kapasitas panas yang relatif rendah. Pada malam hari, bagian bawah mentransfer panas yang terkumpul pada siang hari ke lapisan air yang terletak di atasnya, dan semacam efek rumah kaca terjadi.
Dalam ekspresi ini, Yad dan H (dalam kal mol) adalah kalor absorpsi dan reaksi (positif bila reaksinya eksotermik), dan penunjukan lainnya ditunjukkan di atas. Difusivitas termal untuk air adalah sekitar 1,5-10"cm 1 detik. Fungsi dan
Konduktivitas termal dan difusivitas termal cairan pengeboran jauh lebih sedikit dipelajari. Dalam perhitungan termal, konduktivitas termal mereka, menurut V. N. Dakhnov dan D. I. Dyakonov, serta B. I. Esman dan lainnya, diambil sama dengan air - 0,5 kkal / m-h-deg. Menurut data referensi, koefisien konduktivitas termal cairan pengeboran adalah 1,29 kkal/m-h-deg. S. M. Kuliev dkk mengusulkan persamaan untuk menghitung koefisien konduktivitas termal
Untuk perhitungan perkiraan proses penguapan air ke udara dan kondensasi air dari udara lembab, rasio Lewis dapat digunakan, karena rasio difusivitas termal terhadap koefisien difusi pada 20 ° C adalah 0,835, yang tidak jauh berbeda dari satu. . Pada bagian D5-2, proses yang terjadi di udara lembab dipelajari menggunakan plot kadar air spesifik versus entalpi. Oleh karena itu, akan berguna untuk mengubah persamaan (16-36) sedemikian rupa sehingga di sisi kanannya bukan parsial
Dalam persamaan (VII.3) dan (VII.4) dan kondisi batas (VII.5), penunjukan berikut diadopsi Ti dan T - masing-masing, suhu lapisan yang dikeraskan dan tidak dikeraskan - suhu media T p - suhu cryoscopic a dan U2 - masing-masing, difusivitas termal dari lapisan ini a \u003d kil ifi), mV A.1 - koefisien konduktivitas termal untuk daging beku, W / (m-K) A.2 - sama untuk daging dingin, W / (m-K) q dan cg - kapasitas panas spesifik daging beku dan dingin, J / (kg-K) Pi ip2 - kepadatan daging beku dan dingin p1 \u003d pj \u003d 1020 kg / m - ketebalan lapisan beku, dihitung dari
