Теплопроводность воды таблица: Подробные таблицы теплофизических свойств воды.

Thermal Engineering WebHandBook

Перейти на обновленный сайт
>>>


Интернет-версия
справочника

«Теплотехника
и
теплоэнергетика»

WebVersion
of the Reference Book «Thermal Engineering»

Проект МЭИ (В.Очков),
поддержан РФФИ
(www.rffi.ru).
Диплом
форума «Образовательная
среда-2007».

Описание
ресурса >>>>>>>
Внимание! Прежде
чем
открывать
расчет,
просмотрите
рисунок (pic)

[книга
1]  [книга 2] 
[книга 3]  [книга 4] [книга 5] 
(Последняя правка
19 декабря 2008 г.)

Книга
1.
Теплоэнергетика
и
теплотехника.
Общие
вопросы (General)

   
Раздел 1.  В
разработке

   
Раздел 2.  
Единицы
физических
величин (Units)

       
2.2.1. Работа
с
эмпирической
формулой (pic) (описание
задачи)

   
Раздел 3.  В
разработке

   
Раздел 4.
Основные
сведения по
математике (Mathematic)

       
Таблица 4.1. Производные
элементарных
функций   
Таблица 4.2. Интегралы

       
Таблица 4.4.
Плотность
вероятностей
нормального
распределения

       
Таблица 4.5.
Интеграл
вероятностей

       Стр.
138. Интегрирование
методом
прямоугольников    Стр. 138. Интегрирование
методом
трапеций

       Стр.
140. Поиск
минимума
функции
методом
золотого сечения

   
Раздел 5. 
Численные
методы,
алгоритмы и программные
средства
для
инженерных
расчетов (Numeric Methds)

       
См. отдельный
сайт по
численным
методам >>>>>>>

       
5.5.2. Решение
инженерно-технических
задач в среде
Mathcad

   
Раздел
6. Основные
сведения по
физике (Physic)

       
Таблица 6.5. Моменты
инерции
плоских тел

   
Раздел 7.
Физико-химические
свойства и технологии
растворов

      Справочник
термодинамических
величин

       
Таблица 7.1. Пересчет
концентраций
раствора (pic)

       
Таблица 7.2. Растворимость
в воде
веществ (pic)

       
Таблица 7.14. Зависимость
константы
воды от
температуры
и давления (pic)

       
7.2.4. Труднорастворимые
электролиты

    
      Раздел
7.2.4. Труднорастворимые
электролиты

       
   Таблица 7. 2. Растворимость
в воде
неорганических
и некоторых
органических
соединений

          
Рис. 7.6. Диаграмма
E-pH
для системы
железо-вода

       
Таблица 7.3-7.57. В
разработке

        Раздел 8.
Конструкционные
материалы
теплотехники
и методы их
контроля

       
Таблица 8.39. Сочетание
сталей в
коррозионно-стойких
биметаллах
(ГОСТ 10885-85)

       
Таблица 8.55. Свойства
огнеупорных
изделий (pic)

       
Таблица 8.56. Свойства
жестких
легковесных
огнеупорных
изделий
(ГОСТ 5040-78)

      Таблица
8.59. Свойства
огнеупорных
покрытий и
набивных
масс

      Таблица
8.61. Свойства
теплоизоляционных
материалов
и изделий

       

Квазистатический
модуль Юнга
(Table)
(Что
это такое) (Отзыв
о расчете)

Книга
2.
Теоретические
основы
теплотехники.
Теплотехнический
эксперимент (Theoretical bases of Thermal
Engineering)

   
Раздел 1. Механика жидкостей и газов (Mechanic of
fluids and gases)

       
Рис. 1.1.
Зависимость
кинематической
вязкости воды
(pic), масла
(pic) и воздуха
(pic)
от
температуры

       
1.11.2.
Газодинамические
функции: вар1 вар2
вар3
вар4
вар5
вар6  вар7 (pic)

       
Таблица 1.7. Модули
расхода K для
новых
стальных
труб

       
Таблица 1.13.
Коэффициент
поверхностного
натяжения
некоторых
жидкостей
на границе с
насыщенным
паром (в
разработке)

       
Таблица 1.14.
Коэффициент
поверхностного
натяжения 6 озонобезопасных
фреонов (в
разработке)

   
Раздел 2.

Термодинамика
(Thermodynamic)

        Рис.
2.3. Фазовая
p,t-диаграмма
H2O (pic)

        Рис.
2.6. Зависимость
удельного
объема воды
от температуры
(pic)

        Рис.
2.17. Области
применения
Международной
системы
уравнений (формуляции)
IF-97 (pic)

       
Рис.  2.6. Зависимость
удельного
объема воды
от температуры
и давления

                 
       Cp газов

       
Таблица 2.10.
Термодинамические
свойства
воды и
водяного
пара в
состоянии
насыщения: в
зависимости
от T,
от P

                                 
Свойства фреона 134а на линии насыщения    Property of the
Refrigerant 134a on the saturated line:
MAS 11
MCS 14

                                 
Свойства хладагентов на линии насыщения:
R-32

       
Таблица
2. 11. Термодинамические
свойства
воды и водяного
пара (с
термодинамической
поверхностью) 
Тоже
на PDA

                                 
Зависимость
одного
параметра
воды и водяного
пара от двух
других
(семейство
кривых)

        Таблица 2.15.
Термодинамические свойства CO2 в состоянии насыщения   Thermodynamic
property of CO2 on the saturated line

       
Таблица 2.16.
Термодинамические свойства азота в состоянии насыщения   Thermodynamic
property of nitrogen on the saturated line

       
Таблица 2.17.
Термодинамические свойства аммиака в состоянии насыщения   Thermodynamic property of ammonia on the saturated line

                                
Термодинамические свойства метана Thermodynamic property of methane

                                

Теплопроводность твердых тел Thermal Conductivity of solids (Table) (осцилляция)  

                                

Теплопроводность морской воды и ее имитаторов Thermal conductivity Sea water
and it’s imitations (Table)

                                
Properties of Saturated Fluids (Свойства жидкостей на линии насыщения)


WebMath

                                 Transport Property of Fluids (Теплопроводность
и вязкость жидкостей
или газов)

                                
Properties of liquid heavy
water (Свойства жидкой тяжёлой воды)

                                
Properties of Seawater (Свойства морской воды)

                                
Thermodynamic
properties of superheated fluids (Термодинамические свойства перегретых жидкостей)

                                
Properties of Heat Transfer Media (Свойства теплопроводящих рабочих тел)

                                
Property of Glycerol (Физические свойства глицерина) Specific Heat of Glycerol & Water Mixture
(Удельная изобарная теплоемкость водного раствора глицерина в разработке) (pic)new

                                
Теплофизические свойства газовых кондесатов

new

     2. 5.
Основные
термодинамические
процессы см.отдельный
сайт по
термодинамическим
циклам

         Раздел 3. Основы
тепло- и массообмена
(Heat- and masstransfer)

          
Таблица 3.1.
Частные
случаи
дифференциального
уравнения
теплопроводности

          
Таблица 3.2.
Теплопроводность
газов и
паров (double)

          
Таблица 3.3.
Теплопроводность
жидкостей (из
справочника
«Физические
величины»)

          
Таблица 3.4.

Теплопроводность чистых  металлов в твердом состоянии (pic)  Thermal conductivity of Metals in solid state

          
Таблица
3.5. Теплопроводность
сталей

          
Таблица 3.6.


Теплопроводность
сплавов (pic)

          
Таблица 3. 7.
Плотность,
теплопроводность,
удельная
теплоемкость
технических
материалов (в
разработке)

          
Таблица 3.8.
Плотность,
теплоемкость
металлов и
сплавов

          
Таблица 3.9.
Стационарная
теплопроводность
в телах простейшей
формы

          
Раздел 3.3.3.

Теплопроводность
многослойной
стенки

          
Таблица 3.10.
Термическое
сопротивление
тел
различной
формы (форма
1
) (форма 2)
(форма 3) (форма
4) (форма 5)
(форма 6) (форма
7
) (форма 8)

          
Таблица 3.11. Теплопроводность
стержня

                               
Расчет
толщины
слоя
теплоизоляции

       
3.3.7.
Теплопроводность
при наличии
внутренних
источников
тепла:

                   

Бесконечная
пластина с
заданными
температурами
на обеих
поверхностях

                   

Бесконечная
пластина с
заданной
температурой
на одной
поверхности
и
заизолированной
второй
поверхностью

                   

Бесконечная пластина с заданными
условиями теплообмена на обеих поверхностях

                   

Длинная
круглая
труба с
заданными
температурами
на обеих
поверхностях

                   

Длинная
круглая
труба с
заданной
температурой
на внешней
поверхности
и заизолированная
на
внутренней
поверхности

                   

Длинная
круглая
труба с
заданной
температурой
на
внутренней
поверхности
и заизолированная
на внешней
поверхности

                   

Длинная
круглая
труба с
заданными
условиями
теплообмена
на
внутренней
и внешней поверхностях

       
Таблица 3. 12. Функции
Бесселя

       
Таблица 3.13.
Соотношения
для расчета температурного
поля
одномерных
тел

       
Таблица 3.14.
Теплофизические
свойства
воды на
линии
насыщения: в
зависимости
от T,
от P

       
Таблица
3.15.Теплофизические
свойства
водяного
пара на
линии
насыщения:  в
зависимости
от T,
от P

       
Таблица
3.16.Теплофизические
свойства
сухого
воздуха

       
Таблица 3.17.
Теплофизические
свойства
масла марки
МК Турбинные
масла ТП-22 и
ТП-30

       
Таблица 3.18.
Теплофизические
свойства
жидких
металлов

                                 
Теплофизические
свойства
пара
аммиака на
линии
насыщения

     
3. 6.
Теплоотдача
при течении
жидкости (газа)
в трубах

       
3.6.2. Ламинарный
режим
(таблицы 3.19, 3.20 и 3.21)

     Таблица
3.22.

   
Раздел 4.
Основы
теории и
расчета
процессов
горения,
газификации
и пиролиза
топлива

   
Раздел 5.
Теплотехнические
измерения

   
Раздел 9.
Нетрадиционная
энергетика
Расчет
прихода
солнечной
энергии на
произвольно
ориентированную
поверхность

Книга
3. Тепловые и
атомные
электростанции
(Fossil and Nuclear Power Plants)

Раздел
3.
Паротурбинные
установки

       
Рис.
3.6. Ротор
среднего
давления (pic)

       
Рис.
3.24.
Геометрические
параметры
решетки (pic)

         
Определение
степени
влажности
пара или его
перегрева
при
изотропном
расширении

       
Расчет
расширения
пара в
турбине К-300-240 
ЛМЗ (pic)

               
Расчет
ПНД   Расчет
ПВД Расчет
испарителя

       
Расчет
тепловой
схемы
паротурбинного
блока АЭС с
реакторами
типа РБМК-1000 (pic)

        Расчет
газотурбинной
установки

       
Расчет
газотурбинной
установки STIG

Раздел
7. Водный
режим,
химический
контроль и
обработка
воды на
электростанциях

        См.
разделы
Водоподготовка
и Водный
режим в http://www.vpu.ru/mas#VPU

Книга
4.
Промышленная
теплоэнергетика
и теплотехника (Industrial  Power Engineering
содержание >>>>>>>)

       
Таблица 4.1. Теплофизические
свойства
дымовых
газов при
сжигании
природного
газа

       
Таблица 4.2. Теплофизические
свойства дифенильной
смеси

       
Таблица 4.3. Теплофизические
свойства
жидкого
ароматизированного
масла марки
АМТ-300

       
Таблица 4.4.
Свойства
жидкого
свинца (в
разработке)

       
Таблица 4.33. Плотность
растворов
веществ в
зависимости
от массовой
концентрации

       
Таблица 4. 36.
Поверхностное
натяжение
некоторых
водных
растворов

       
Таблица 4.48.
Давление
насыщения
паров над
жидкостями

       
Таблица 4.49.
Равновесная
мольная
концентрация
легкокипящего
компонента
в паровой
фазе и
температура
кипения смеси

       
Таблица 4.50. Значение
коэффициента
Генри для
водных растворов
некоторых
газов

       
Расчет
одноступенчатой
холодильной
машины

       
Таблица 5.10.  (в
разработке)

       
Таблица 5.11. (в
разработке)

       
Таблица 5.12. (разработке)

       
Таблица 5.12a.  (в
разработке)

       
Таблица 5.13. (в разработке)

       
Таблица 6.15.
Продолжительность
периодов
ni,
ч/год, с
конкретными
температурами
наружного
воздуха за
отопительный
период в
некоторых
городах
России

Книга
5. Теплотехнический
справочник
в Интернете:
как он
создавался
и как его
дополнять

Теплоемкость Воды При Различных Температурах Таблица. Полезные советы







Анжела Курпатова




0 Комментариев
виды теплоемкости, как оценивается показатель, метрическая система, плотность растворов, полезные советы

Понятие о плотности, удельном весе и удельном объеме морской воды

В любой системе единиц удельный вес равен произведению плотности вещества на ускорение свободного падения 2.

В таблице представлены теплофизические свойства водяного пара на линии насыщения в зависимости от температуры. Свойства пара приведены в таблице в интервале температуры от 0,01 до 370°С.

Каждой температуре соответствует давление, при котором водяной пар находится в состоянии насыщения. Например, при температуре водяного пара 200°С его давление составит величину 1,555 МПа или около 15,3 атм.

Например, по данным таблицы, удельная теплоемкость водяного пара C p при температуре 20°С равна 1877 Дж/(кг·град), а при нагревании до 370°С теплоемкость пара увеличивается до значения 56520 Дж/(кг·град).

Удельная теплота парообразования, энтальпия, коэффициент температуропроводности и кинематическая вязкость водяного пара при увеличении температуры снижаются. Динамическая вязкость и число Прандтля пара при этом увеличиваются.

Будьте внимательны! Теплопроводность в таблице указана в степени 10 2 . Не забудьте разделить на 100! Например, теплопроводность пара при температуре 100°С равна 0,02372 Вт/(м·град).

Удельная теплоемкость воды при температуре и давлении. Вспоминаем физику – что такое теплоемкость воды

В таблице представлены теплофизические свойства водяного пара на линии насыщения в зависимости от температуры.

Представлена таблица теплопроводности полупроводников при низкой отрицательной и положительной температурах — в интервале от -263 до 27°С.

Удельная теплоемкость материалов

Теплоемкость строительных материалов

А коэффициент теплопроводности, в свою очередь, зависит от крупности и замкнутости пор. Мелкопористый материал, имеющий замкнутую систему пор, обладает большей теплоизоляцией и, соответственно, меньшей теплопроводностью, нежели крупнопористый.

Это очень легко проследить на примере наиболее распространенных в строительстве материалов. На рисунке, представленном ниже, показано каким образом влияет коэффициент теплопроводности и толщина материала на теплозащитные качества наружных ограждений.

Однако так бывает не всегда. Например, существуют волокнистые виды теплоизоляции, для которых действует противоположная закономерность: чем меньше плотность материала, тем выше будет коэффициент теплопроводности.

Поэтому нельзя доверять исключительно показателю относительной плотности материала, а стоит учитывать и другие его характеристики.

Сравнительная характеристика теплоемкости основных строительных материалов

Для того, чтобы сравнить теплоемкость наиболее популярных строительных материалов, таких дерево, кирпич и бетон, необходимо рассчитать величину теплоемкости для каждого из них.

Этим объясняет тот факт, что в деревянном доме в жаркую погоду прохладно, а в холодную погоду тепло. Кирпич и бетон легко накапливают в себе достаточно большое количество тепла из окружающей среды, но так же легко и расстаются с ним.

Теплоемкость и теплопроводность материалов

Теплопроводность – это физическая величина материалов, описывающая способность проникновения температуры с одной поверхности стены на другую.

Мнение эксперта

Знайка, главный эксперт в Цветочном городе

Если у вас возникли сложности, обращайтесь ко мне, и я помогу разобраться 🦉

 

Задать вопрос эксперту

Физические свойства жидкостей Размерность физических свойств воды выражена в единицах СИ. А если у Вас остались вопросы, задайте их мне!

Плотность воды, теплопроводность и физические свойства: таблицы свойств воды

Ее значение снижается в интервале от 0 до 40 С, затем происходит постепенный рост теплоемкости до величины 4220 Дж кг град при 100 С.

Аномальные свойства теплоемкости воды

Теплоемкость воды обладает аномальными свойствами. Оказывается, при повышении температуры воды ее теплоемкость уменьшается, эта динамика сохраняется до 37°C, при дальнейшем увеличении температуры теплоемкость начинает возрастать.

Содержание:

    • 0.1 Понятие о плотности, удельном весе и удельном объеме морской воды
  • 1 Удельная теплоемкость воды при температуре и давлении. Вспоминаем физику – что такое теплоемкость воды
    • 1.1 Удельная теплоемкость воды при температуре и давлении. Вспоминаем физику – что такое теплоемкость воды
  • 2 Удельная теплоемкость воды, газов, паров и различных веществ (Таблица)
      • 2.0.1 Удельная теплоемкость материалов
      • 2.0.2 Теплоемкость строительных материалов
      • 2.0.3 Сравнительная характеристика теплоемкости основных строительных материалов
      • 2.0.4 Теплоемкость и теплопроводность материалов
    • 2.1 Плотность воды, теплопроводность и физические свойства: таблицы свойств воды
    • 2. 2 Аномальные свойства теплоемкости воды

Влияние теплопроводности отложений на оценки вертикального потока грунтовых вод

Абу-Хамде, Н. Х. и Ридер, Р. К.: Теплопроводность почвы: влияние
Плотность, влажность, концентрация солей и органическое вещество // Почвоведение. соц.
Являюсь. J., 64, 1285–1290, 2000. 

Анже, Д. А. и Карон, Дж.: Изменения в структуре почвы, вызванные растениями:
Процессы и обратные связи, Биогеохимия, 42, 55–72, 1998. 

Анибас, К., Флекенштейн, Дж. Х., Волце, Н., Буйс, К., Верховен, Р., Мейре,
П. и Бателаан О.: Переходный или установившийся режим? Использование вертикальной температуры
профили для количественной оценки подземно-поверхностного водообмена, Гидрол. Процесс.,
23, 2165–2177, 2009 г..

Анибас К., Буйс К., Верховен Р., Мейре П. и Бателаан О.: Простой
метод термокартирования сезонных закономерностей поверхностных и подземных вод
взаимодействия, J. Hydrol., 397, 93–104, 2011. 

Бриггс, М.А., Лаутц, Л. К., и Маккензи, Дж.М.: Сравнение
волоконно-оптическое распределенное измерение температуры по сравнению с традиционными методами
оценка притока подземных вод к ручьям, Гидрол. Процесс., 25, 1277–1290,
https://doi.org/10.1002/hyp.8200, 2011. 

Бриггс, М. А., Войтек, Э. Б., Дэй-Льюис, Ф. Д., Розенберри, Д. О., и Лейн,
JW: Понимание водяной толщи и термальных убежищ русла рек для
Исчезающие мидии в реке Делавэр, Окрестности. науч. Техн., 47, 11423–11431,
https://doi.org/10.1021/es4018893, 2013. 

Бриггс М.А., Лаутц Л.К., Бакли С.Ф. и Лейн Дж.В.: Практика
ограничения на использование сигналов суточной температуры для количественной оценки
апвеллинг подземных вод, J. Hydrol., 519, 1739–1751, 2014. 

Брунке М. и Гонсер Т. Экологическое значение обменных процессов
между реками и грунтовыми водами, Freshwater Biol., 37, 1–33, 1997. 

Конант, Б.: Очерчивание и количественная оценка зон разгрузки подземных вод с использованием
Температуры русла рек, Подземные воды, 42, 243–257, 2004 г.

Констанц Дж., Стюарт А.Е., Нисвонгер Р. и Сарма Л.: Анализ
температурные профили для исследования потерь потока под эфемерными
каналы, водный ресурс. Res., 38, 1316, https://doi.org/10.1029/2001WR001221, 2002. 

Констанц, Дж.: Тепло как индикатор для определения водообмена в русле реки,
Водный ресурс. Рез., 44, W00D10, https://doi.org/10.1029/2008WR006996, 2008. 

Дам, К. Н., Гримм, Н. Б., Мармонье, П., Валле, Х. М., и Вервье, П.:
Динамика питательных веществ на границе между поверхностными и подземными водами,
Пресноводная биология, 40, 427–451, 19.98. 

Дуке К., Мюллер С., Себок Э., Хайдер К. и Энгесгаард П.:
Оценка стока подземных вод в поверхностные воды с использованием тепла в качестве индикатора в
среды с низким потоком: роль теплопроводности, Гидрол. проц.,
30, 383–395, 2016. 

Хайдер, К., Энгесгаард, П., Зонненборг, Т.О., и Киркегор, К.: Численное
моделирование распределения минерализации и разгрузки подводных подземных вод на
прибрежная лагуна по аэроэлектромагнитным данным // Гидрогеол. Дж.,
23, 217–233, https://doi.org/10.1007/s10040-014-1195-0, 2014. 

Халлоран, Л.Дж.С., Андерсен, М.С., и Рау, Г.К.: Исследование
термический режим и подповерхностные свойства приливно-отливного воздействия, в разной степени
насыщенное русло, гидрол. Process., 31, 2541–2555, 2017. 

Hatch, C.E., Fisher, A.T., Revenaugh, J.S., Constanz, J., and Ruehl, C.:
Количественная оценка взаимодействия поверхностных и подземных вод с использованием временных рядов
анализ термальных записей русла рек: разработка метода, Water Resour.
Рез., 42, W10410, https://doi.org/10.1029/2005WR004787, 2006. 

Хаяши, М. и Розенберри, Д. О.: Влияние обмена грунтовых вод на
гидрология и экология поверхностных вод, Подземные воды, 40, 309–316,
2002. 

Хопманс, Дж. В., Симунек, Дж., и Бристоу, К. Л.: Косвенная оценка почвы
тепловые свойства и поток воды с использованием измерений зонда теплового импульса:
Геометрия и дисперсионные эффекты, Water Resour. Рез., 38, 1006,
https://doi.org/10. 1029/2000WR000071, 2002. 

Хоумарк-Нильсен, М.: Последний межледниковый цикл в Дании,
Кватерн. Междунар., 3–4, 31–39, 1989. 

Ирвин, Д. Дж., Крэнсвик, Р. Х., Симмонс, К. Т., Шанафилд, М. А., и Лаутц,
Л. К.: Влияние неоднородности русла на грунтовые и поверхностные воды
обменные потоки, полученные из временных рядов температуры, Water Resour. рез.,
51, 198–212, https://doi.org/10.1002/2014WR015769, 2015. 

Ирвин Д. Дж., Бриггс М. А., Картрайт И., Скраггс С. Р. и Лаутц Л.
K.: Улучшенная оценка потока вертикального русла русла с использованием нескольких суточных
Температурные методы в сериях, Подземные воды, 55, 73–80, 2017. 

Йенсен, Дж. К. и Энгесгаард, П.: Неравномерный расход грунтовых вод поперек
Русло реки: Тепло как индикатор, Зона Вадозе J., 10, 98–109,
https://doi.org/10.2136/vzj2010.0005, 2011. 

Калбус, Э., Рейнсторф, Ф., и Ширмер, М.: Методы измерения взаимодействия подземных и поверхностных вод: обзор, Hydrol. Земля Сист. Sci., 10, 873–887, https://doi. org/10.5194/hess-10-873-2006, 2006. 

Каран С., Энгесгаард П., Лумс М. К., Лайер Т. и Казмерчак Дж.:
Поток и перемешивание подземных вод в системе водно-болотных угодий: полевое исследование и
численное моделирование, J. Hydrol., 488, 73–83, 2013. 

Каран, С., Энгесгаард, П., и Расмуссен, Дж.: Динамические русловые потоки во время
дождевые стоки, Water Resour. рез., 50, 2293–2311,
https://doi.org/10.1002/2013WR014155, 2014. 

Каран С., Себок Э. и Энгесгаард П.: Температура воздуха/воды/донных отложений
контрасты в небольших ручьях для определения мест просачивания грунтовых вод,
гидрол. Процесс., 31, 1258–1270, 2017. 

Кири Дж., Бинли А., Крук Н. и Смит Дж. В. Н.: Временные и пространственные
изменчивость потоков подземных и поверхностных вод: разработка и применение
аналитического метода с использованием временных рядов температуры, J. Hydrol., 336,
1–17, 2007. 

Курылик Б.Л., МакКуорри К.Т., Линнансаари Т., Куньяк Р.А., Карри
Р. А.: Сохранение, увеличение и создание холодных термальных убежищ в
реки: концепции, полученные в результате исследований реки Мирамичи, Нью-Брансуик.
(Канада), Ecohydrology, 8, 1095–1108, 2015. 

Курылик Б. Л., Ирвин Д. Дж., Кэри С. К., Бриггс М. А., Веркема Д. Д. и Бонэм М.: Тепло как трассер грунтовых вод на мелководье и на глубине.
гетерогенные среды: аналитическое решение, инструмент для работы с электронными таблицами и поле
приложения, гидрол. процесс., 31, 2648–2661, 2017. 

Лэпэм, У. В.: Использование профилей температуры под ручьями для определения скоростей.
вертикального потока грунтовых вод и вертикальной гидравлической проводимости, США
Документ геологической службы по водоснабжению 2337, Министерство внутренних дел, Генеральное управление США, Секция книг и открытых файлов, 35 стр., 1989. 

Лаутц, Л. К. и Рибаудо, Р. Э.: Расширение масштабов точечного электрообогрева
фильтрационный поток с использованием пластовых температур в качестве количественного показателя, Hydrogeol. J., 20, 1223–1238, 2012. 

Люс, Ч. Х., Тонина, Д., Гарильо, Ф., и Эпплби, Р.: Решения для
уравнение суточной принудительной адвекции-диффузии для оценки объемной жидкости
скорость и коэффициент диффузии в руслах рек по температурным временным рядам, Вода
Ресурс. Рез., 49, 488–506, 2013. 

Макбрайд, М.С. и Пфаннкух, Х.О.: Распределение просачивания в
дна озера, J. ​​Res. геол. Surv., 3, 505–512, 1975. 

МакКаллум, А.М., Андерсен, М.С., Рау, Г.К., и Акворт, Р.И.: A 1-D
аналитический метод для оценки взаимодействия поверхностных и подземных вод и
эффективная температуропроводность с использованием временных рядов температуры, Water Resour.
Рез., 48, W11532, https://doi.org/10.1029/2012WR012007, 2012. 

Мейникманн К., Левандовски Дж. и Нютцманн Г.: Подземные воды озера.
разряд: Комбинированное определение объемов и пространственных закономерностей, Дж.
Hydrol., 502, 202–211, 2013. 

Менихино Г.Т. и Хестер Э.Т.: Гидравлические и тепловые эффекты
индуцированный структурой потока гипорейный обмен в диапазоне гидравлических
проводимости, Water Resour. рез., 50, 4643–4661,
https://doi.org/10.1002/2013WR014758, 2014 

Мюллер С., Энгесгаард П., Йессен С., Дуке К., Себок Э. и
Нейлсон, Б.: Оценка динамики сезонного стока в лагуне.
граница раздела соленой и пресной воды с использованием метода двойного индикатора, J. ​​Hydrol., Regional Studies, 17, 24–35, 2018. 

Маллиган, А.Э. и Шаретт, Массачусетс: взаимное сравнение подводных лодок.
оценки расхода подземных вод из песчаного безнапорного водоносного горизонта, J. ​​Hydrol.,
327, 411–425, 2006 

Наранхо, Р. К., Нисвонгер, Р. Г., Стоун, М., Дэвис, К., и Маккей, А.: Использование
многокритериальной калибровки и анализа региональной чувствительности в
имитация гипорейного обмена, Water Resour. Рез., 48, W01538,
https://doi.org/10.1029/2011WR011179, 2012. 

Poulsen, J.R., Sebok, E., Duque, C., Tetzlaff, D., and Engesgaard, P.K.: Определение динамики расхода подземных вод от точки до водосбора накипь в низинном ручье: сочетание гидравлического и трассерного методов // Гидрол. Земля Сист. наук, 19, 1871–1886 гг., https://doi.org/10.5194/hess-19-1871-2015, 2015. 

Ringkøbing Amt: Basisanalyse del I: Характеристики вандфоркомстера и др.
opgørelse af påvirkninger, Miljøstyrelsen, 2004 г. (на датском языке).

Розенберри, Д. О. и Лабо, Дж. В.: Полевые методы оценки воды.
потоки между поверхностными и грунтовыми водами: Геологическая служба США.
Techniques and Methods, 128 стр., (Глава 4-D2), Геологическая служба США, Рестон, Вирджиния, 2008 г.
Л.: Временная изменчивость обмена между подземными и поверхностными водами.
на основе высокочастотных прямых измерений просачивания в
интерфейс, водный ресурс. Рез., 49, 2975–2986, https://doi.org/10.1002/wrcr.20198, 2013. 

Шмидт, К., Байер-Райх, М., и Ширмер, М.: Характеристика пространственной неоднородности подземных и речных вод взаимодействия с использованием нескольких глубинных измерений температуры русла реки в масштабе досягаемости, Hydrol. Земля Сист. наук, 10, 849–859, https://doi.org/10.5194/hess-10-849-2006, 2006. 

Шмидт, К., Контант, Б., Байер-Райх, М., и Ширмер, М.: Оценка и
применение в полевых условиях аналитического метода для количественного определения подземных вод
расход с использованием карты температуры русла реки, J. Hydrol., 347, 29.2–307,
2007. 

Себок, Э., Дуке, К., Казмерчак, Дж., Энгесгаард, П., Нильссон, Б., Каран,
С. и Франдсен М.: Распределенное измерение температуры с высоким разрешением для
обнаружить сезонный сброс подземных вод в озеро Венг, водные ресурсы. рез.,
49, 5355–5358, https://doi.org/10.1002/wrcr.20436, 2013.

Себок, Э., Дуке, К., Энгесгаард, П., и Боег, Э.: Пространственная изменчивость в
Русловая гидравлическая проводимость потоков контрастной морфологии: русло
коленчатый и прямой канал, гидрол. Процесс., 29, 458–472,
https://doi.org/10.1002/hyp.10170, 2014. 

Себок, Э., Дуке, К., Энгесгаард, П., и Боэг, Э.: Применение
Распределенное измерение температуры для совместного мониторинга седиментации
процессов и пространственно-временной изменчивости стока подземных вод в
ручьи мягкого залегания, Гидрол. Process., 29, 3408–3422, 2015. 

Shanafield, M., Hatch, C., and Pohll, G.: Неопределенность в термических временных рядах
анализ оценок стока русловых вод, Water Resour. Рез., 47, W03504, https://doi.org/10.1029/2010wr009574, 2011. 

Смитс, К.М., Кирби, Э., Массман, В.Дж., и Баггетт, Л.С.: Экспериментальные и
Моделирование влияния лесных пожаров на теплопроводность почвы,
Педосфера, 26, 462–473, 2016. 

Стоунстром, Д. А. и Констанц, Дж.: Тепло как инструмент для изучения движения
грунтовых вод у ручьев, Циркуляр 1260, Геологическая служба США, Рестон,
Virginia, 2003. 

13.2 Термические свойства почвы – дождь или солнце

Основными тепловыми свойствами почвы или любого вещества являются теплоемкость и теплопроводность. Теплоемкость может быть определена на единицу массы, и в этом случае ее часто называют удельной теплоемкостью, или на единицу объема, и в этом случае ее называют объемной теплоемкостью. Иногда полезно учитывать отношение теплопроводности к объемной теплоемкости, и это отношение называется температуропроводностью. Ниже мы определим и рассмотрим каждый из них по очереди. Знание тепловых свойств почвы необходимо, чтобы предсказать, как температура почвы изменяется в пространстве и во времени. Датчики, которые измеряют тепловые свойства почвы, могут использоваться для неразрушающего контроля содержания влаги в почве. Тепловые свойства почвы также играют роль в нескольких подходах, основанных на дистанционном зондировании, для оценки влажности почвы в больших регионах.

13.2.1 Теплопроводность

Почва теплопроводность (λ) представляет собой отношение величины кондуктивного потока тепла через почву к величине температурного градиента (Вт м -1 °С -1 ). Это мера способности почвы проводить тепло, точно так же, как гидравлическая проводимость является мерой способности почвы «проводить» воду. На теплопроводность почвы влияет широкий спектр ее характеристик, в том числе:

  • наполненная воздухом пористость
  • содержание воды
  • насыпная плотность
  • текстура
  • минералогия
  • содержание органического вещества
  • структура почвы
  • температура почвы

Среди обычных почвенных компонентов кварц обладает самой высокой теплопроводностью, а воздух — самой низкой теплопроводностью (Таблица 13-1) [8] [9]. Часто большая часть песчаной фракции в почвах состоит в основном из кварца, поэтому песчаные почвы имеют более высокие значения теплопроводности, чем другие почвы, при прочих равных условиях. Поскольку теплопроводность воздуха настолько мала, то доминирующее влияние на теплопроводность почвы оказывает заполненная воздухом пористость. Чем выше пористость, заполненная воздухом, тем ниже коэффициент теплопроводности (рис. 13‑4). Теплопроводность почвы увеличивается с увеличением содержания воды, но не чисто линейным образом. Для сухой почвы относительно небольшое увеличение содержания воды может существенно увеличить тепловой контакт между минеральными частицами, поскольку вода прилипает к частицам, что приводит к относительно большому увеличению теплопроводности.

Таблица 13‑1. Теплопроводность, плотность и удельная теплоемкость обычных компонентов почвы при 10 °C (согласно de Vries, 1963, таблица 7.1; адаптировано из Horton and Ochsner, 2011).

Состав почвы Теплопроводность  

Плотность

Удельная теплоемкость
Вт м-1 °C -1 г см-3 Дж г-1 °С -1
Кварц 8,8 2,66 0,75
Глинистые минералы 3 2,65 0,76
Органическое вещество почвы 0,3 1,3 1,9
Вода 0,57 1,00 4,18
Лед (0 °C) 2,2 0,92 2,0
Воздух 0,025 0,00125 1,0

 

Рис. 13‑4. Теплопроводность (l), объемная теплоемкость (C) и температуропроводность (a) в зависимости от объемного содержания воды (q), объемной доли твердых веществ (vs) и воздушной пористости (na) для четырех различных почв. Воспроизведено из Ochsner et al. (2001).

13.2.2 Теплоемкость

Грунт Объемная теплоемкость ( C ) — количество энергии, необходимое для повышения температуры единицы объема почвы на один градус (Дж м -3 °C -1 ). В отличие от теплопроводности объемная теплоемкость возрастает строго линейно с увеличением влажности почвы (рис. 13‑4). Объемная теплоемкость также является линейной функцией объемной плотности. Объемную теплоемкость можно рассчитать по формуле

.

   

 (уравнение 13-2)

где ρ б – объемная плотность грунта (г см -3 ), cs – удельная теплоемкость твердых веществ грунта (Дж г-1 °С-1), ρ w – плотность воды ( g см -3 ), c w — удельная теплоемкость воды, а θ — объемное содержание воды (см 3 см -3 ). Для повышения температуры более влажной и плотной почвы требуется больше энергии, чем для повышения температуры более сухой, менее плотной почвы, имеющей меньшую объемную теплоемкость. Это один из факторов, который может способствовать снижению температуры почвы и задержке развития сельскохозяйственных культур на почвах, обработанных без обработки [10].

13.2.3 Температуропроводность

Грунт Температуропроводность есть отношение теплопроводности к объемной теплоемкости (м 2 с -1 ). Это показатель скорости, с которой изменение температуры будет передаваться через почву путем теплопроводности. Когда коэффициент температуропроводности высок, изменения температуры быстро передаются через почву. Логически, на температуропроводность почвы влияют все факторы, влияющие на теплопроводность и теплоемкость. Температуропроводность несколько менее чувствительна к влажности почвы, чем теплопроводность и объемная теплоемкость (рис.