Tablo, s?cakl??a ba?l? olarak doyma ?izgisi ?zerindeki su buhar?n?n termofiziksel ?zelliklerini g?stermektedir. Buhar ?zellikleri 0.01 ila 370°C s?cakl?k aral???nda tabloda verilmi?tir.

Her s?cakl?k, su buhar?n?n doyma durumunda oldu?u bas?nca kar??l?k gelir. ?rne?in, 200°C'lik bir su buhar? s?cakl???nda, bas?nc? 1.555 MPa veya yakla??k 15.3 atm olacakt?r.

?z?s? buhar, ?s?l iletkenlik ve s?cakl?k artt?k?a artmas?. Su buhar?n?n yo?unlu?u da artar. Su buhar?, baz? ?s? e?anj?rlerinde ?s? ta??y?c? olarak buhar?n se?iminde olumlu bir etkiye sahip olan y?ksek bir ?zg?l ?s? kapasitesi ile s?cak, a??r ve viskoz hale gelir.

?rne?in, tabloya g?re su buhar?n?n ?zg?l ?s?s? KP 20°C s?cakl?kta 1877 J/(kg°)'ye e?ittir ve 370°C'ye ?s?t?ld???nda buhar?n ?s? kapasitesi 56520 J/(kg°) de?erine y?kselir.

Tablo, doyma ?izgisindeki su buhar?n?n a?a??daki termofiziksel ?zelliklerini vermektedir:

• belirli bir s?cakl?kta buhar bas?nc? s 10 -5, Pa;
• buhar yo?unlu?u r? , kg / m3;
• ?zg?l (k?tle) entalpi h", kJ/kg;
• r, kJ/kg;
• buhar?n ?zg?l ?s? kapasitesi KP, kJ/(kg derece);
• termal iletkenlik katsay?s? l 10 2, W/(m derece);
• termal yay?l?m 10 6, m2/sn;
• dinamik viskozite m 10 6, Pa s;
• kinematik viskozite 10 6, m2/sn;
• Prandtl numaras? Halkla ?li?kiler.

Artan s?cakl?kla, su buhar?n?n ?zg?l buharla?ma ?s?s?, entalpi, termal dif?zyon ve kinematik viskozitesi azal?r. Bu durumda buhar?n dinamik viskozitesi ve Prandtl say?s? artar.

Dikkat olmak! Tablodaki ?s?l iletkenlik 10 2'nin g?c?ne verilmi?tir. 100'e b?lmeyi unutmay?n! ?rne?in, 100°C s?cakl?kta buhar?n termal iletkenli?i 0.02372 W/(m°)'dir.

Su buhar?n?n ?e?itli s?cakl?k ve bas?n?larda ?s?l iletkenli?i

Tablo, 0 ila 700°C aras?ndaki s?cakl?klarda ve 0,1 ila 500 atm aras?ndaki bas?n?ta su ve buhar?n termal iletkenlik de?erlerini g?stermektedir. Termal iletkenlik birimi W/(m derece)'dir.

Tablodaki de?erlerin alt?ndaki ?izgi suyun buhara faz ge?i?ini ifade etmektedir, yani ?izginin alt?ndaki say?lar buhar?, ?st?ndeki say?lar ise suyu ifade etmektedir. Tabloya g?re, artan bas?n?la katsay?n?n ve su buhar?n?n de?erinin artt??? g?r?lmektedir.

Not: Tablodaki ?s?l iletkenlik 10 3 kuvvetine g?re verilmi?tir. 1000'e b?lmeyi unutmay?n!

Su buhar?n?n y?ksek s?cakl?klarda ?s?l iletkenli?i

Tablo, 1400 ila 6000 K s?cakl?klarda ve 0,1 ila 100 atm bas?n?larda W/(m derece) cinsinden ayr??m?? su buhar?n?n termal iletkenlik de?erlerini g?sterir.

Tabloya g?re, su buhar?n?n y?ksek s?cakl?klarda termal iletkenli?i 3000 ... 5000 K aral???nda belirgin ?ekilde artar. Y?ksek bas?n?larda, daha y?ksek s?cakl?klarda maksimum termal iletkenlik katsay?s? elde edilir.

Dikkat olmak! Tablodaki ?s?l iletkenlik 10 3 kuvvetine g?re verilmi?tir. 1000'e b?lmeyi unutmay?n!

Bug?n ?s? kapasitesinin ne oldu?undan (su dahil), ne t?r oldu?undan ve bu fiziksel terimin nerede kullan?ld??? hakk?nda konu?aca??z. Ayr?ca bu de?erin su ve buhar i?in ne kadar faydal? oldu?unu, neden bilmeniz gerekti?ini ve g?nl?k hayat?m?z? nas?l etkiledi?ini g?sterece?iz.

Is? kapasitesi kavram?

Bu fiziksel miktar d?? d?nyada ve bilimde o kadar s?k kullan?l?r ki, her ?eyden ?nce ondan bahsetmek gerekir. ?lk tan?m, okuyucunun en az?ndan farkl?l?klar konusunda biraz haz?rl?kl? olmas?n? gerektirecektir. Bu nedenle, bir cismin ?s? kapasitesi fizikte sonsuz k???k miktardaki ?s? art??lar?n?n kar??l?k gelen sonsuz k???k s?cakl?k miktar?na oran? olarak tan?mlan?r.

?s? miktar?

?yle ya da b?yle, neredeyse herkes s?cakl???n ne oldu?unu anlar. "Is? miktar?"n?n sadece bir deyim olmad???n?, v?cudun ?evre ile de?i?erek kaybetti?i veya kazand??? enerjiyi ifade eden bir terim oldu?unu hat?rlay?n. Bu de?er kalori cinsinden ?l??l?r. Bu ?nite, diyet yapan t?m kad?nlara a?inad?r. Sevgili han?mlar, art?k ko?u band?nda ne yakt???n?z? ve yenen (veya taba?a b?rak?lan) her bir yiyece?in neye e?it oldu?unu biliyorsunuz. B?ylece, s?cakl??? de?i?en herhangi bir v?cut, ?s? miktar?nda bir art?? veya azalma ya?ar. Bu miktarlar?n oran? ?s? kapasitesidir.

Is? kapasitesi uygulamas?

Bununla birlikte, inceledi?imiz fiziksel kavram?n kesin bir tan?m? nadiren tek ba??na kullan?lmaktad?r. ?ok s?k kullan?ld???n? yukar?da s?ylemi?tik. G?ndelik Ya?am. Okulda fizi?i sevmeyenlerin kafas? muhtemelen ?imdi kar??m??t?r. Ve gizlilik perdesini kald?raca??z ve size musluktaki ve ?s?tma borular?ndaki s?cak (ve hatta so?uk) suyun sadece ?s? kapasitesi hesaplamalar? sayesinde ortaya ??kt???n? s?yleyece?iz.

Y?zme sezonunun ?imdiden a??lmas?n?n m?mk?n olup olmad???n? veya ?imdilik k?y?da kalmaya de?er olup olmad???n? belirleyen hava ko?ullar? da bu de?eri dikkate al?r. Is?tma veya so?utma ile ba?lant?l? herhangi bir cihaz ( ya? radyat?r?, buzdolab?), yiyecek haz?rlama (?rne?in bir kafede) veya sokak dondurmas? i?in t?m enerji maliyetleri bu hesaplamalardan etkilenir. nas?l anlayabilirsin Konu?uyoruz suyun ?s? kapasitesi gibi bir miktar hakk?nda. Sat?c?lar?n ve s?radan t?keticilerin bunu yapt???n? varsaymak aptalca olurdu, ancak m?hendisler, tasar?mc?lar, ?reticiler her ?eyi hesaba katt? ve uygun parametreleri hesaba katt?. Ev aletleri. Bununla birlikte, ?s? kapasitesi hesaplamalar? ?ok daha yayg?n olarak kullan?lmaktad?r: hidrolik t?rbinlerde ve ?imento ?retiminde, u?ak veya demiryolu trenleri i?in ala??mlar?n test edilmesinde, in?aat, eritme ve so?utmada. Uzay ara?t?rmalar? bile bu de?eri i?eren form?llere dayanmaktad?r.

Is? kapasitesi t?rleri

yani hepsinde pratik uygulamalar ba??l veya ?zg?l ?s? kapasitesi kullan?n. Birim madde miktar?n? bir derece y?kseltmek i?in gereken ?s? miktar? (sonsuz k???kl?k yok, unutmay?n) olarak tan?mlan?r. Kelvin ve Celsius ?l?eklerindeki dereceler ?ak???r, ancak fizikte bu de?eri ilk birimlerde adland?rmak gelenekseldir. Bir maddenin miktar biriminin nas?l ifade edildi?ine ba?l? olarak k?tle, hacim ve molar ?zg?l ?s? kapasiteleri vard?r. Bir mol?n, yakla??k alt? ?arp? on ila yirmi ???nc? derece molek?l i?eren bir madde miktar? oldu?unu hat?rlay?n. G?reve ba?l? olarak, kar??l?k gelen ?s? kapasitesi kullan?l?r, fizikteki tan?mlar? farkl?d?r. K?tle ?s? kapasitesi C olarak belirtilir ve J / kg * K, hacim - C` (J / m 3 * K), molar - C m (J / mol * K) olarak ifade edilir.

Ideal gaz

?deal bir gaz sorunu ??z?l?yorsa, bunun ifadesi farkl?d?r. Ger?ekte olmayan bu maddede atomlar?n (veya molek?llerin) birbirleriyle etkile?ime girmedi?ini hat?rlay?n. Bu kalite, ideal bir gaz?n herhangi bir ?zelli?ini k?kten de?i?tirir. Bu y?zden geleneksel yakla??mlar hesaplamalar istenen sonucu vermeyecektir. ?rne?in bir metaldeki elektronlar? tan?mlamak i?in bir model olarak ideal bir gaza ihtiya? vard?r. Is? kapasitesi, kendisini olu?turan par?ac?klar?n serbestlik derecesi say?s? olarak tan?mlan?r.

Toplama durumu

G?r?n??e g?re bir madde i?in t?m fiziksel ?zellikler her ko?ulda ayn?d?r. Ama de?il. Ba?ka bir k?melenme durumuna ge?i?te (buzun erimesi ve donmas? s?ras?nda, erimi? al?minyumun buharla?mas? veya kat?la?mas? s?ras?nda), bu de?er aniden de?i?ir. Bu nedenle, su ve su buhar?n?n ?s? kapasitesi farkl?d?r. A?a??da g?rece?imiz gibi, ?nemli ?l??de. Bu fark, bu maddenin hem s?v? hem de gaz halindeki bile?enlerinin kullan?m?n? b?y?k ?l??de etkiler.

Is?tma ve ?s? kapasitesi

Okuyucunun zaten fark etti?i gibi, ?o?u zaman ger?ek d?nya suyun ?s? kapasitesi g?r?n?r. O hayat?n kayna??d?r, onsuz varl???m?z imkans?zd?r. Bir ki?iye ihtiyac? var. Bu nedenle antik ?a?lardan g?n?m?ze kadar evlere, end?strilere veya tarlalara su ula?t?rma g?revi her zaman zorlu olmu?tur. olan ?lkeler i?in iyi t?m y?l boyunca pozitif s?cakl?k. Antik Romal?lar, ?ehirlerine bu de?erli kayna?? sa?lamak i?in su kemerleri in?a ettiler. Ancak k???n oldu?u yerde bu y?ntem i?e yaramaz. Buz, bildi?iniz gibi, sudan daha b?y?k bir ?zg?l hacme sahiptir. Bu, borularda donma, genle?me nedeniyle onlar? yok etti?i anlam?na gelir. B?ylece m?hendislerin ?n?nde Merkezi ?s?tma ve teslimat s?cak ve so?uk su evde, zorluk bundan nas?l ka??n?laca??d?r.

Borular?n uzunlu?u dikkate al?narak suyun ?s? kapasitesi, istenilen s?cakl?k kazanlar? ?s?tmak i?in gerekli olan. Ancak k??lar?m?z ?ok so?uk ge?er. Ve y?z santigrat derecede, kaynama zaten meydana geliyor. Bu durumda, su buhar?n?n ?zg?l ?s? kapasitesi kurtarmaya gelir. Yukar?da belirtildi?i gibi, toplama durumu bu de?eri de?i?tirir. Evlerimize ?s? getiren kazanlarda a??r? derecede k?zg?n buhar var. Y?ksek bir s?cakl??a sahip olmas? nedeniyle inan?lmaz bir bas?n? olu?turur, bu nedenle kazanlar ve onlara giden borular ?ok g??l? olmal?d?r. Bu durumda k???k bir delik bile, ?ok k???k bir s?z?nt? patlamaya neden olabilir. Suyun ?s? kapasitesi s?cakl??a ba?l?d?r ve do?rusal de?ildir. Yani, onu yirmi ila otuz dereceden ?s?tmak i?in, ?rne?in y?z elli ila y?z altm??tan farkl? bir miktarda enerji gerekecektir.

Suyun ?s?nmas?n? etkileyen herhangi bir i?lemde, ?zellikle b?y?k hacimler s?z konusu oldu?unda bu dikkate al?nmal?d?r. Buhar?n ?s? kapasitesi, bir?ok ?zelli?i gibi bas?nca ba?l?d?r. S?v? hali ile ayn? s?cakl?kta, gaz hali neredeyse d?rt kat daha az ?s? kapasitesine sahiptir.

Yukar?da, suyu ?s?tman?n neden gerekli oldu?una ve ?s? kapasitesi de?erinin nas?l dikkate al?nmas? gerekti?ine dair bir?ok ?rnek verdik. Ancak, gezegenin mevcut t?m kaynaklar? aras?nda, bu s?v?n?n ?s?tma i?in olduk?a y?ksek bir enerji t?ketimi oran?na sahip oldu?unu hen?z s?ylemedik. Bu ?zellik genellikle so?utma i?in kullan?l?r.

Suyun ?s? kapasitesi y?ksek oldu?undan, fazla enerjiyi verimli ve h?zl? bir ?ekilde alacakt?r. Bu, end?strilerde, y?ksek teknolojili ekipmanlarda (?rne?in lazerlerde) kullan?l?r. Evet ve muhtemelen evde en ?ok bunu biliyoruz. etkili y?ntem so?uk ha?lanm?? yumurta veya s?cak bir tava - so?uk musluk suyu alt?nda durulay?n.

Ve atomik n?kleer reakt?rlerin ?al??ma prensibi genellikle suyun y?ksek ?s? kapasitesine dayanmaktad?r. S?cak b?lge, ad?ndan da anla??laca?? gibi, inan?lmaz bir Y?ksek s?cakl?k. Su kendini ?s?tarak sistemi so?utur ve reaksiyonun kontrolden ??kmas?n? engeller. B?ylece gerekli elektri?i al?yoruz (?s?t?lm?? buhar t?rbinleri d?nd?r?r) ve bir felaket olmaz.

Su en ?ok inan?lmaz maddeler. Geni? da??l?m?na ve yayg?n kullan?m?na ra?men, do?an?n ger?ek bir gizemidir. Oksijen bile?iklerinden biri olarak, suyun donma, buharla?ma ?s?s? vb. gibi ?ok d???k ?zelliklere sahip olmas? gerekti?i anla??l?yor. Ama bu olmuyor. Her ?eye ra?men tek ba??na suyun ?s? kapasitesi son derece y?ksektir.

Su emebilir b?y?k miktar?s?, kendisi pratik olarak ?s?nmazken - bu onun fiziksel ?zellik. su, kumun ?s? kapasitesinden yakla??k be? kat, demirden on kat daha fazlad?r. Bu nedenle su, do?al bir so?utucudur. Biriktirme yetene?i ?ok say?da enerji, D?nya y?zeyindeki s?cakl?k dalgalanmalar?n? d?zeltmenize ve gezegendeki termal rejimi d?zenlemenize izin verir ve bu, y?l?n zaman?ndan ba??ms?z olarak ger?ekle?ir.

BT benzersiz m?lk su, end?stride ve g?nl?k ya?amda so?utucu olarak kullan?lmas?na izin verir. Ayr?ca su, yayg?n olarak bulunan ve nispeten ucuz bir hammaddedir.

?s? kapasitesi ne demek? Termodinami?in seyrinden bilindi?i gibi, ?s? transferi her zaman s?caktan so?uk bir cisme ger?ekle?ir. Bu durumda, belirli bir miktarda ?s?n?n ge?i?inden bahsediyoruz ve durumlar?n?n bir ?zelli?i olan her iki cismin s?cakl??? bu de?i?imin y?n?n? g?sterir. Ayn? ba?lang?? s?cakl?klar?nda e?it k?tleli su ile metal bir g?vdenin prosesinde metal, s?cakl???n? sudan birka? kat daha fazla de?i?tirir.

Termodinami?in ana ifadesini bir varsay?m olarak al?rsak - iki g?vdeden (di?erlerinden izole edilmi?), ?s? de?i?imi s?ras?nda, biri verir ve di?eri e?it miktarda ?s? al?r, o zaman metal ve suyun tamamen farkl? ?s?ya sahip oldu?u anla??l?r. kapasiteler.

Bu nedenle, suyun (herhangi bir maddenin yan? s?ra) ?s? kapasitesi, belirli bir maddenin birim s?cakl?k ba??na so?utma (?s?tma) s?ras?nda bir miktar verme (veya alma) yetene?ini karakterize eden bir g?stergedir.

Bir maddenin ?zg?l ?s? kapasitesi, bu maddenin bir birimini (1 kilogram) 1 derece ?s?tmak i?in gereken ?s? miktar?d?r.

Bir v?cut taraf?ndan sal?nan veya emilen ?s? miktar?, ?zg?l ?s? kapasitesi, k?tle ve s?cakl?k fark?n?n ?r?n?ne e?ittir. Kalori ile ?l??l?r. Bir kalori tam olarak 1 gr suyu 1 derece ?s?tmaya yetecek ?s? miktar?d?r. Kar??la?t?rma i?in: havan?n ?zg?l ?s? kapasitesi 0.24 cal/g ?°C, al?minyum 0.22, demir 0.11 ve c?va 0.03't?r.

Suyun ?s? kapasitesi sabit de?ildir. 0'dan 40 dereceye kadar s?cakl?kta bir art?? ile hafif?e azal?r (1.0074'ten 0.9980'e), di?er t?m maddeler i?in bu ?zellik ?s?tma s?ras?nda artar. Ayr?ca artan bas?n?la (derinlikte) d??ebilir.

Bildi?iniz gibi suyun ?? toplama durumu- s?v?, kat? (buz) ve gazl? (buhar). Ayn? zamanda, buzun ?zg?l ?s? kapasitesi, suyunkinden yakla??k 2 kat daha d???kt?r. Bu, kat? ve erimi? halde ?zg?l ?s? kapasitesi de?i?meyen su ve di?er maddeler aras?ndaki temel farkt?r. Buradaki s?r nedir?

Ger?ek ?u ki, buz, ?s?t?ld???nda hemen ??kmeyen kristal bir yap?ya sahiptir. Su, birka? molek?lden olu?an ve ortak olarak adland?r?lan k???k buz par?ac?klar? i?erir. Su ?s?t?ld???nda, bu olu?umlardaki hidrojen ba?lar?n?n yok edilmesi i?in bir k?s?m harcan?r. Bu, suyun al???lmad?k derecede y?ksek ?s? kapasitesini a??klar. Molek?lleri aras?ndaki ba?lar ancak su buhara ge?ti?inde tamamen yok olur.

100°C s?cakl?ktaki ?zg?l ?s? kapasitesi, 0°C'deki buzunkinden neredeyse farkl? de?ildir Bu, bu a??klaman?n do?rulu?unu bir kez daha teyit eder. Buhar?n ?s? kapasitesi, buzun ?s? kapasitesi gibi, bilim adamlar?n?n hen?z ?zerinde fikir birli?ine varmad??? sudan ?ok daha iyi anla??lm??t?r.

entalpi maddenin ?s?ya d?n??t?r?lebilen enerji miktar?n? g?steren bir ?zelli?idir.

entalpi g?steren bir maddenin termodinamik bir ?zelli?idir. enerji seviyesi molek?ler yap?s?nda depolan?r. Bu, maddenin temel olarak enerjiye sahip olabilmesine ra?men, tamam?n?n ?s?ya d?n??t?r?lemeyece?i anlam?na gelir. B?l?m i?sel enerji her zaman maddede kal?r ve molek?ler yap?s?n? korur. S?cakl??? s?cakl??a yakla?t???nda bir maddenin bir k?sm?na eri?ilemez ?evre. Sonu? olarak, entalpi belirli bir s?cakl?k ve bas?n?ta ?s?ya d?n??t?r?lebilen enerji miktar?d?r. entalpi birimleri- Enerji i?in ?ngiliz ?s? birimi veya joule ve ?zg?l enerji i?in Btu/lbm veya J/kg.

entalpi miktar?

Miktar maddenin entalpileri verilen s?cakl??a ba?l?d?r. Verilen s?cakl?k bilim adamlar? ve m?hendisler taraf?ndan hesaplamalar i?in temel olarak se?ilen de?erdir. Bu, bir maddenin entalpisinin s?f?r J oldu?u s?cakl?kt?r. Ba?ka bir deyi?le, maddenin ?s?ya d?n??t?r?lebilecek kullan?labilir enerjisi yoktur. Bu s?cakl?k ?e?itli maddeler farkl?. ?rne?in, verilen s?cakl?k su ??l? nokta (0 °C), nitrojen -150 °C ve metan ve etan bazl? so?utucular -40 °C'dir.

Bir maddenin s?cakl???, verilen s?cakl???n ?zerindeyse veya belirli bir s?cakl?kta gaz halini de?i?tirirse, entalpi pozitif bir say? olarak ifade edilir. Tersine, bir maddenin belirli bir entalpisinin alt?ndaki bir s?cakl?kta ifade edilir. negatif say?. Entalpi, iki durum aras?ndaki enerji seviyelerindeki fark? belirlemek i?in hesaplamalarda kullan?l?r. Bu, ekipman? kurmak ve belirlemek i?in gereklidir. faydal? eylem i?lem.

entalpi genellikle ?u ?ekilde tan?mlan?r maddenin toplam enerjisi, ??nk? belirli bir durumda i? enerjisinin (u) ve i? yapma yetene?inin (pv) toplam?na e?ittir. Ancak ger?ekte, entalpi, belirli bir s?cakl?kta bir maddenin toplam enerjisini g?stermez. tamamen s?f?r(-273°C). Bu nedenle, tan?mlamak yerine entalpi bir maddenin toplam ?s?s? olarak, daha kesin olarak ?u ?ekilde tan?mlan?r: Toplam bir maddenin ?s?ya d?n??t?r?lebilen kullan?labilir enerjisi.
H=U+pV