A água tem uma alta capacidade de calor. A grande capacidade calorífica da água desempenha um papel significativo no processo de resfriamento e aquecimento de corpos d'água, bem como na formação condições climáticasáreas anexas. A água esfria e aquece lentamente durante o dia e durante a mudança das estações. Balanço Máximo as temperaturas nos oceanos não ultrapassam 40°C, enquanto no ar essas flutuações podem chegar a 100-120°C. A condutividade térmica (ou transferência de energia térmica) da água é desprezível. Portanto, água, neve e gelo não conduzem bem o calor. Em corpos d'água, a transferência de calor para as profundezas é muito lenta.
Viscosidade da água. Tensão superficial
À medida que a salinidade aumenta, a viscosidade da água aumenta ligeiramente. Viscosidade ou fricção interna- a propriedade de substâncias fluidas (líquidas ou gasosas) de resistir próprio curso. A viscosidade dos líquidos depende da temperatura e da pressão. Ela diminui com o aumento da temperatura e com o aumento da pressão. A tensão superficial da água determina a força de adesão entre as moléculas, bem como a forma da superfície do líquido. De todos os líquidos, exceto o mercúrio, a água tem a maior tensão superficial. À medida que a temperatura aumenta, ela diminui.
Movimento laminar e turbulento, constante e instável, uniforme e não uniforme da água
movimento laminar- fluxo de jato paralelo, a um fluxo de água constante, a velocidade de cada ponto do fluxo não muda no tempo, nem em magnitude, nem em direção. Turbulento - uma forma de fluxo em que os elementos do fluxo fazem movimentos desordenados ao longo de trajetórias complexas. No Movimento uniforme a superfície é paralela à superfície inferior nivelada. no movimento irregular a inclinação da velocidade de fluxo da seção viva é constante no comprimento da seção, mas varia ao longo do comprimento do fluxo. O movimento instável é caracterizado pelo fato de que todos os elementos hidráulicos do escoamento na seção considerada mudam em comprimento e no tempo. Estabelecido - pelo contrário.
O ciclo da água, suas ligações continentais e oceânicas, o ciclo intracontinental
Três elos são distinguidos no ciclo - oceânico, atmosférico e continental. Continental inclui ligações litogênicas, solo, fluviais, lacustres, glaciais, biológicas e econômicas. A ligação atmosférica é caracterizada pela transferência de umidade na circulação do ar e pela formação de precipitação. A ligação oceânica é caracterizada pela evaporação da água, durante a qual o conteúdo de vapor de água na atmosfera é continuamente restaurado. A circulação intracontinental é típica para áreas de escoamento interno.
O balanço hídrico dos oceanos do mundo, o Globo, Sushi
O ciclo global de umidade da Terra encontra sua expressão no balanço hídrico da Terra, que é matematicamente expresso pela equação balanço hídrico(para o globo como um todo e para seus partes separadas). Todos os componentes (componentes) do balanço hídrico podem ser divididos em 2 partes: entrada e saída. O equilíbrio é característica quantitativa ciclo da água. O método de cálculo do balanço hídrico é usado para estudar os elementos de entrada e saída peças grandes o globo - terra, o oceano e a Terra como um todo, continentes individuais, grandes e pequenos bacias hidrográficas e lagos e, finalmente, grandes áreas de campos e florestas. Este método permite que os hidrólogos resolvam muitos problemas teóricos e tarefas práticas. O estudo do balanço hídrico é baseado na comparação de suas partes de entrada e saída. Por exemplo, para a terra, a precipitação é a parte de entrada do saldo e a evaporação é a parte de saída. O oceano é reabastecido com água através do escoamento. águas do rio da terra e consumo - devido à evaporação.
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- Como você pode comprar o céu ou o calor da terra? Esta ideia é incompreensível para nós. Se não possuímos ar fresco e respingos de água, como você pode comprá-los de nós?
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A condutividade térmica da água é cerca de 5 vezes maior que a do óleo. Ela aumenta com o aumento da pressão, mas nas pressões que ocorrem nas transmissões hidrodinâmicas, pode ser considerada constante.
A condutividade térmica da água é aproximadamente 28 vezes maior que a do ar. De acordo com isso, a taxa de perda de calor aumenta quando o corpo está imerso na água ou em contato com ela, e isso determina em grande parte a sensação de calor de uma pessoa no ar e na água. Assim, por exemplo, em - (- 33, o ar parece quente para nós, e a mesma temperatura da água parece indiferente. A temperatura do ar 23 parece-nos indiferente, e a água da mesma temperatura parece fria. Em - (- 12 , o ar parece frio e a água parece fria.
A condutividade térmica da água e do vapor de água é, sem dúvida, a mais bem estudada de todas as outras substâncias.
| Viscosidade dinâmica (x (Pa-s de algumas soluções aquosas. | Mudança na capacidade calorífica de massa de soluções aquosas de alguns sais, dependendo da concentração da solução. | Condutividade térmica de algumas soluções, dependendo da concentração a 20 C. |
A condutividade térmica da água tem um curso de temperatura positivo, portanto, em baixas concentrações, a condutividade térmica soluções aquosas muitos sais, ácidos e álcalis aumenta com o aumento da temperatura.
A condutividade térmica da água é muito maior que a de outros líquidos (exceto metais) e também muda de forma anômala: aumenta até 150 C e só então começa a diminuir. A condutividade elétrica da água é muito pequena, mas aumenta acentuadamente com o aumento da temperatura e da pressão. A temperatura crítica da água é 374 C, a pressão crítica é 218 atm.
A condutividade térmica da água é muito maior do que a de outros líquidos (exceto metais), e também muda de forma anômala: aumenta até 150 C e só então começa a diminuir. A condutividade elétrica da água é muito pequena, mas aumenta acentuadamente com o aumento da temperatura e da pressão. A temperatura crítica da água é 374 C, a pressão crítica é 218 atm.
| Viscosidade dinâmica q (Pa-s de algumas soluções aquosas. | Mudança na capacidade calorífica de massa de soluções aquosas de alguns sais, dependendo da concentração da solução. | Condutividade térmica de algumas soluções, dependendo da concentração a 20 C. |
A condutividade térmica da água tem um curso de temperatura positivo, portanto, em baixas concentrações, a condutividade térmica de soluções aquosas de muitos sais, ácidos e álcalis aumenta com o aumento da temperatura.
A condutividade térmica da água, soluções aquosas de sais, soluções álcool-água e alguns outros líquidos (por exemplo, glicóis) aumenta com o aumento da temperatura.
A condutividade térmica da água é muito pequena em comparação com a condutividade térmica de outras substâncias; assim, a condutividade térmica da rolha é 0 1; amianto - 0 3 - 0 6; concreto - 2 - 3; árvore - 0 3 - 1 0; tijolo-1 5 - 2 0; gelo - 5 5 cal / cm seg.
A condutividade térmica da água X em 24 é 0,511, sua capacidade calorífica com 1 kcal kg C.
A condutividade térmica da água prn 25 é 1 43 - 10 - 3 cal / cm-seg.
Como a condutividade térmica da água (R 0 5 kcal / m - h - deg) é aproximadamente 25 vezes maior que a do ar parado, o deslocamento do ar pela água aumenta a condutividade térmica do material poroso. Com congelamento rápido e formação nos poros materiais de construção não mais gelo, mas neve (R 0 3 - 0 4), como nossas observações mostraram, a condutividade térmica do material, ao contrário, diminui um pouco. A contabilização correta do teor de umidade dos materiais é de grande importância para os cálculos de engenharia térmica de estruturas, tanto acima do solo quanto subterrâneas, por exemplo, água e esgoto.
A condutividade térmica da água é uma propriedade que todos nós, sem suspeitar, usamos com muita frequência no dia a dia.
Brevemente sobre esta propriedade, já escrevemos em nosso artigo. PROPRIEDADES QUÍMICAS E FÍSICAS DA ÁGUA NO ESTADO LÍQUIDO →, neste material daremos uma definição mais detalhada.
Primeiro, considere o significado do termo condutividade térmica em geral.
A condutividade térmica é...
Manual do Tradutor Técnico
Condutividade térmica - transferência de calor, na qual a transferência de calor em um meio aquecido desigualmente tem um caráter atômico-molecular
[Dicionário terminológico para construção em 12 idiomas (VNIIIS Gosstroy da URSS)]
Condutividade térmica - a capacidade de um material para transmitir fluxo de calor
[ST SEV 5063-85]
Manual do Tradutor Técnico
Dicionário explicativo de Ushakov
Condutividade térmica, condutividade térmica, pl. não, fêmea (físico) - a propriedade dos corpos de distribuir calor das partes mais aquecidas para as menos aquecidas.
Dicionário explicativo de Ushakov. D.N. Ushakov. 1935-1940
Grande Dicionário Enciclopédico
A condutividade térmica é a transferência de energia de áreas mais quentes do corpo para áreas menos aquecidas como resultado movimento térmico e as interações de suas partículas constituintes. Isso leva à equalização da temperatura corporal. Normalmente a quantidade de energia transferida, definida como a densidade fluxo de calor, proporcional ao gradiente de temperatura (lei de Fourier). O coeficiente de proporcionalidade é chamado de coeficiente de condutividade térmica.
Grande Dicionário Enciclopédico. 2000
Condutividade térmica da água
Para uma compreensão mais volumosa do quadro geral, observamos alguns fatos:
- A condutividade térmica do ar é aproximadamente 28 vezes menor condutividade térmica agua;
- A condutividade térmica do óleo é aproximadamente 5 vezes menor que a da água;
- À medida que a pressão aumenta, a condutividade térmica aumenta;
- Na maioria dos casos, com o aumento da temperatura, a condutividade térmica é fraca soluções concentradas sais, álcalis e ácidos também cresce.
Como exemplo, apresentamos a dinâmica de mudanças nos valores de condutividade térmica da água em função da temperatura, a uma pressão de 1 bar:
0°С - 0,569 W/(m graus);
10°С - 0,588 W/(m graus);
20°С - 0,603 W/(m graus);
30°C - 0,617 W/(m graus);
40°C - 0,630 W/(m graus);
50°С - 0,643 W/(m graus);
60°С - 0,653 W/(m graus);
70°С - 0,662 W/(m graus);
80°С - 0,669 W/(m graus);
90°С - 0,675 W/(m graus);
100°С – 0,0245 W/(m graus);
110°С – 0,0252 W/(m graus);
120°С - 0,026 W/(m graus);
130°С - 0,0269 W/(m graus);
140°С - 0,0277 W/(m graus);
150°С - 0,0286 W/(m graus);
160°С - 0,0295 W/(m graus);
170°С - 0,0304 W/(m graus);
180°С - 0,0313 W/(m graus).
A condutividade térmica, no entanto, como todas as outras, é uma propriedade muito importante da água para todos nós. Por exemplo, muitas vezes, sem saber, usamos na vida cotidiana - usamos água para resfriar rapidamente objetos aquecidos e uma almofada de aquecimento para acumular calor e armazená-lo.
Debaixo condutividade térmica refere-se à capacidade vários corpos conduzem calor em todas as direções a partir do ponto de aplicação de um objeto aquecido. A condutividade térmica aumenta à medida que a densidade de uma substância aumenta, porque as vibrações térmicas são mais facilmente transmitidas para mais matéria densa onde as partículas individuais estão localizadas mais próximas umas das outras. Os líquidos também obedecem a essa lei.
Condutividade térmicaé determinado pelo número de calorias que passam em 1 segundo. através de uma área de 1 cm2 com uma queda de temperatura de 1 ° ao longo de um caminho de 1 cm. Em termos de condutividade térmica, a água ocupa um lugar entre o vidro e a ebonite e é quase 28 vezes superior ao ar.
Capacidade calorífica da água. Debaixo calor específicoé entendido como a quantidade de calor que pode aquecer 1 g da massa de uma substância em 1 °. Essa quantidade de calor é medida em calorias. A unidade de calor é o grama-caloria. A água percebe a 14-15° grande quantidade calor do que outras substâncias; por exemplo, a quantidade de calor necessária para aquecer 1 kg de água em 1° pode aquecer 8 kg de ferro ou 33 kg de mercúrio em 1°.
Ação mecânica da água
A maioria Forte ação mecânica difere chuveiro, o mais fraco - banhos completos. Vamos comparar o efeito mecânico, por exemplo, do chuveiro e dos banhos completos de Charcot.
Adicional pressãoágua na pele em um banho onde a coluna de água não excede 0,5 m é cerca de 0,005, ou 1,20 pressão atmosférica, e a força de impacto de um jato de água no chuveiro Charcot, direcionado ao corpo a uma distância de 15 a 20 m, é de 1,5 a 2 atmosferas.
Sem considerar temperatura da água aplicada, sob a influência do chuveiro, ocorre uma dilatação energética dos vasos da pele imediatamente após a queda do jato de água sobre o corpo. Ao mesmo tempo, a ação excitante da alma se manifesta.
Por pesquisar ação mecânica do mar e do rio: banho, aplica-se a fórmula F = mv2/2, onde a força F é igual a metade do produto da massa me o quadrado da velocidade v2. ação mecânica marítimo e ondas do rio depende não tanto da massa de água que avança sobre o corpo, mas da velocidade com que esse movimento ocorre.
Água como um produto químico solvente. A água tem a capacidade de dissolver vários sais minerais, líquidos e gases, desta forma o efeito irritante da água é potencializado. Grande importância em anexo troca iônica ocorrendo entre a água e um corpo humano imerso em um banho mineralizado.
Abaixo do normal pressão(ou seja, quando temperatura zero) um volume de água absorve 1,7 volumes de dióxido de carbono; com o aumento da pressão, a solubilidade do dióxido de carbono na água aumenta significativamente; a duas atmosferas de pressão a uma temperatura de 10°C, três volumes de dióxido de carbono são dissolvidos em vez de 1,2 volumes à pressão normal.
Condutividade térmica do dióxido de carbono metade da condutividade térmica do ar e trinta vezes menor que a condutividade térmica da água. Esta propriedade da água é usada para organizar vários banhos de gás, às vezes substituindo as fontes minerais.
Na direção descendente, eles começam a ser detectados quando a espessura da camada de água está entre esférica (com um raio de curvatura de cerca de 1 m) e plana.
Como resultado da troca de calor entre vapor e líquido, apenas a camada superior do líquido assumirá a temperatura de saturação correspondente à pressão média de drenagem. A temperatura do volume do líquido permanecerá abaixo da temperatura de saturação. O aquecimento do líquido ocorre lentamente devido ao baixo valor da difusividade térmica do propano ou butano líquido. Por exemplo, propano líquido na linha de saturação a uma temperatura ts - 20 ° C a = 0,00025 m - / h, enquanto para a água, que é uma das substâncias termicamente mais inertes, o valor da difusividade térmica na mesma temperatura será ser a = 0,00052 m/h
A condutividade térmica e a difusividade térmica da madeira dependem de sua densidade, pois, diferentemente da capacidade calorífica, essas propriedades são afetadas pela presença de cavidades celulares preenchidas com ar distribuídas ao longo do volume da madeira. O coeficiente de condutividade térmica da madeira absolutamente seca aumenta com o aumento da densidade, enquanto a difusividade térmica diminui. Quando as cavidades das células são preenchidas com água, a condutividade térmica da madeira aumenta e a difusividade térmica diminui. A condutividade térmica da madeira ao longo das fibras é maior do que transversalmente.
O QUE depende dos valores nitidamente diferentes desses coeficientes para as substâncias de carvão, ar e água. Assim, a capacidade calorífica específica da água é três vezes, e o coeficiente de condutividade térmica é 25 vezes maior que o do ar, portanto, os coeficientes de calor e difusividade térmica aumentam com o aumento da umidade nos carvões (Fig. 13).
O dispositivo mostrado na fig. 16 à esquerda, serve para medir o calor e a difusividade térmica de materiais a granel. Neste caso, o material de teste é colocado no espaço formado pela superfície interna do cilindro 6 e o aquecedor cilíndrico 9, colocado ao longo do eixo do dispositivo. Para reduzir os fluxos axiais, a unidade de medição está equipada com tampas 7, 8 feitas de material isolante de calor. Na camisa formada pelos cilindros interno e externo circula água de temperatura constante. Como no caso anterior, a diferença de temperatura é medida por um termopar diferencial, uma junção da qual 1 é fixada perto do aquecedor cilíndrico e a outra 2 - na superfície interna do cilindro com o material de teste.
Chegamos a uma fórmula semelhante se considerarmos o tempo necessário para a evaporação de uma única gota de líquido. A difusividade térmica Xv de líquidos como a água é geralmente baixa. Nesse sentido, o aquecimento da gota ocorre de forma relativamente lenta durante o tempo t o/Xv, o que permite supor que a evaporação do líquido ocorre apenas a partir da superfície da gota sem aquecimento significativo.
Em águas rasas, a água é aquecida não só por cima devido aos processos de troca de calor com a atmosfera, mas também por baixo, pelo lado do fundo, que aquece rapidamente devido à baixa difusividade térmica e capacidade térmica relativamente baixa. À noite, o fundo transfere o calor acumulado durante o dia para a camada de água localizada acima dele, e ocorre uma espécie de efeito estufa.
Nestas expressões, Yad e H (em cal mol) são os calores de absorção e reação (positivos quando a reação é exotérmica), e as demais designações são indicadas acima. A difusividade térmica para a água é de cerca de 1,5-10 "cm 1seg. Funções e
A condutividade térmica e a difusividade térmica dos fluidos de perfuração são muito menos estudadas. Nos cálculos térmicos, sua condutividade térmica, de acordo com V. N. Dakhnov e D. I. Dyakonov, bem como B. I. Esman e outros, é tomada da mesma forma que a água - 0,5 kcal / m-h-grau. De acordo com os dados de referência, o coeficiente de condutividade térmica dos fluidos de perfuração é de 1,29 kcal/m-h-graus. S. M. Kuliev et al. propuseram a equação para calcular o coeficiente de condutividade térmica
Para cálculos aproximados dos processos de evaporação da água no ar e condensação da água do ar úmido, a razão de Lewis pode ser usada, pois a razão da difusividade térmica para o coeficiente de difusão a 20 ° C é de 0,835, o que não é muito diferente da unidade . Na seção D5-2, os processos que ocorrem no ar úmido foram estudados usando um gráfico de teor de umidade específico versus entalpia. Portanto, seria útil transformar a equação (16-36) de tal forma que em seu lado direito em vez de parcial
Nas equações (VII.3) e (VII.4) e nas condições de contorno (VII.5), são adotadas as seguintes designações Ti e T - respectivamente, as temperaturas das camadas endurecidas e não endurecidas - a temperatura do meio T p - temperatura crioscópica a e U2 - respectivamente, a difusividade térmica dessas camadas a \u003d kil ifi), mV A.1 - coeficiente de condutividade térmica para carne congelada, W / (m-K) A.2 - o mesmo para carne refrigerada, W / (m-K) q e cg - capacidades caloríficas específicas de carne congelada e refrigerada, J / (kg-K) Pi ip2 - densidade de carne congelada e refrigerada p1 \u003d pj \u003d 1020 kg / m - espessura da camada congelada, contada a partir de
