Удельная теплопроводность воды: Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг°С).Чему равно колличество теплоты,полученное 2 кг воды при нагревании на…

Удельная теплоемкость воды

Вода – настолько привычный атрибут нашей повседневности, что, наверное, трудно найти человека, который, не имея на то профессиональных оснований, задумывался о ее физико-химических свойствах. Но, уж если придется о ней завести речь именно в этом контексте, то довольно часто приходиться слышать тезис о том, что эта проблема – малоинтересна по причине того, что о воде давным–давно все известно и выяснено до уровня аксиом. Однако это совсем не так. Природа химического соединения, известного нам под названием вода, исследована еще недостаточно, чтобы можно было утверждать, что мы знаем о ней все.

Действительно, вода повсюду вокруг нас, но с точки зрения ее физико-химической природы, весьма интересным представляется тот факт, что она представляет собой практически универсальный растворитель. Это качество, в свою очередь, определяется целым перечнем свойств воды, которые и делают растворительные возможности соединения универсальными.

Например, всем известно со школьной скамьи, что при увеличении температуры от 0 С до +4 С происходит увеличение плотности вещества, после чего этот показатель сам начинает постепенно снижаться. Такое своеобразное изменение параметров плотности объясняется особенностями структуры молекул воды и характером взаимодействий между ними. Интересным представляется и такой процесс, в ходе которого таким же скачкообразным образом, изменяются значения таких ее параметров, как удельная теплоемкость воды, плотность и теплопроводность. В качестве примера можно привести такую зависимость. Установлено, что удельная теплоемкость воды почти в два раза больше, чем тот же показатель у льда.

Чтобы объяснить данный феномен, следует напомнить, что, собственно, представляет собой теплоемкость. Для лучшего понимания предметом определения следует избрать термин удельная теплоемкость. Это величина, обозначаемая в физических формулах как «с», которая показывает, какое количество теплоэнергии следует израсходовать, чтобы обеспечить повышение температуры 1 кг вещества (в данном случае – воды) на один градус.

Так вот, у воды показатель теплоемкости аномален не только исходя из своего значения. Доказано экспериментальным путем, что удельная теплоемкость воды имеет совершенно различные значения при разных температурах, да и характер данной динамики представляет собой необычную зависимость. Теплоемкость воды падает в своем значении только в диапазоне температур от 0 до 37 С. Если же затем температуру повышать, то и значение теплоемкости также будет повышаться.

В ходе многочисленных экспериментов было установлено, что самой наименьшее значение удельной теплоемкости воды фиксируется при значении температуры в 36,8  С. Прочитывая эти строки, никаких ассоциаций не вызывает это число? Конечно! Это – показатель нормальной температуры тела не только человека, но и подавляющего количества всех теплокровных. В этом показателе существует и еще одна интересная деталь. Дело в том, что динамика прохождения показателей удельной теплоемкости характеризуется своеобразной симметрией. Она заключается в том, что и при температурах ниже нуля также имеется свое значение минимума теплоемкости. Он находится в значении температуры -20 С. Именно так характеризует такой параметр, как удельная теплоемкость воды, таблица, которая применяется для быстрого определения значений теплопроводности.

Причину данного феномена следует объяснять исходя из анализа физических свойств воды. Вода – химическое соединение, обладающее очень высокой теплоемкостью. Это означает то, что, будучи способной поглотить значительное количество теплоэнергии, сама вода, при этом, нагреется несущественно. Сравнивая с другими веществами, мы видим, что удельная теплоемкость воды в целых 5 раз превосходит такой же параметр у песка и в 10 раз у железа.

Именно такая способность воды аккумулировать гигантские запасы теплоэнергии обеспечивает стабильность температурного режима на планете, позволяет сглаживать негативные последствия температурных скачков в связи со сменой времен года, часов суток. Вода, благодаря своим особенностям в сфере теплоемкости, выступает в качестве главного терморегулятора Земли.

Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость жидкости равна 0,92 кДж/кг.[ …]

Теплоемкость калориметра [ …]

Удельная теплоемкость есть количество тепла, необходимого для повышения температуры единицы массы какого-либо вещества на один градус. Это количество тепла идет на увеличение кинетической и потенциальной энергий атомов и молекул, а также на работу преодоления внешнего давления при увеличении расстояния между молекулами [321. [ …]

Удельная теплоемкость вещества поверхности твердой земли ниже, чем удельная теплоемкость воды. Таким образом, даже если количества солнечной энергии, поглощаемые единицей площади поверхности земли и единицей площади поверхности воды, будут равны, увеличение температуры будет различным. Течения, существующие в воде, и тепловая конвекция являются причиной того, что энергия, получаемая поверхностью, переносится на большую глубину в воде, чем в горных породах или почвах, где перенос энергии осуществляется только путем теплопроводности. Комбинации всех перечисленных эффектов приводят к существенным различиям между температурами воды и земли и, следовательно, между температурами морского и континентального воздуха.[ …]

Удельная теплоемкость морского льда также изменяется «аномально», в зависимости от изменений температуры в солевых ячейках, где может происходить таяние или образование льда с выделением или поглощением тепла. При относительно высоких температурах и значительной солености удельная теплоемкость морского льда достигает больших значений. У пресного льда она 0,50 кал/(г — град.), т. е. 2,1 • 103 Дж/(кг- К), у морского с соленостью 10%о и температурой—10° С удельная теплоемкость 0,85 кал/(г-град.), или 3,56• 103 Дж(кг-К), а при температуре —2°С она становится 10,83 кал/(г-град), т. е. 4,54- 104 Дж/(кг-К). Таким образом, удельная теплоемкость морского льда растет с увеличением солености и температуры.[ …]

Удельная теплоемкость ГАУ и асбеста (теплоизоляции) составляет 0,8 кДж/(кг-/С), а стали (адсорбера) 0,7 кДж/(кг-К).[ …]

Удельная теплоемкость газа составляет 0,518 кДж/кг при температуре от 15 до .100 °С и давлении 0,1 МПа.[ …]

Теплоемкость почвы в калориметре q4 равна ее массе (Юг), умноженной на среднюю удельную теплоемкость (0,838 Дж/°С), т. е. (74= 10×0,838 = 8,38 (Дж/°С).[ …]

Удельная теплоемкость — количество тепла, необходимое для нагревания единицы массы вещества (1 кг) на 1°. В системе СИ выражается в Дж/кг-К. В системе СГС употребляются единицы кал/г-град.[ …]

Например, удельная теплоемкость нефти выше, чем у воды и большинства породообразующих минералов, и составляет (в зависимости от состава) 1,7-2,1 кДж/кг -К. Поэтому грунты с нефтяными загрязнениями имеют более высокую теплоемкость.[ …]

Сш 0, С г0 — удельная теплоемкость влажного и сухого воздуха на входе в топку (калорифер) при /0. Рекомендуется определять аналогично указанному в п. 6 данного раздела.[ …]

Изменения удельной теплоемкости пород оказывают слабое влияние на результаты определения скоростей фильтрации, что позволяет в рачетах использовать ее табличные значения или, еще проще, положить Сп°/Св° —0,7. В то же время, искомая величина скорости более чувствительна к изменению коэффициента теплопроводности (А), что делает предпочтительным прямое его определение эталонным термозондированием на участках, где инфильтрация отсутствует.[ …]

В общем случае удельная теплоемкость сухого воздуха яляется функцией температуры. Однако в диапазоне температур, наблюдающихся в атмосфере, ее можно считать постоянной, т.е. с„=718 Дж/(кг-К) — удельная теплоемкость при постоянном объеме.[ …]

Приведены значения удельной теплоемкости (ср, кДж/(кг • К)) для растворов, в которых I моль вещества растворен в п молях воды при давлении 101325 Па. [ …]

Приводятся значения удельной теплоемкости воздуха при постоянном давлении ср, кДж/(кг • К).[ …]

Термодинамические свойства: удельная теплоемкость 3,6 кДж/кг/°С; теплопроводность 58 Вт/м/°С мякоти клубня; потенциальная теплопередача в воздух 0,2 м/с » (пропорционально У0 31). На практике теплопередача ограничена теплоемкостью воздушных прослоек.[ …]

Как видно из табл. 7, значения удельной теплоемкости осадков, рассчитанные по формуле (12), лучше совпадают с экспериментальными данными, чем рассчитанные по формуле (13).[ …]

Итак, коэффициент с , играющий роль удельной теплоемкости морского льда, оказывается функцией от скрытой теплоты плавления льда, солености и величины / ( ), определяющей пропорцию, в которой в морском льду существуют чистый лед и рассол. Коэффициент с учитывает, следовательно, суммарный эффект, происходящий в морском льду при изменении его температуры: тепло, получаемое льдом, затрачивается не только на повышение его температуры, но и на переход некоторого количества льда в жидкое состояние. [ …]

Физические свойства воды — плотность, удельная теплоемкость, растворенные в ней соли и газы, водородный показатель pH, а также ее движение являются для обитателей водной среды экологическими факторами их приспособления и выживания.[ …]

Обработка полученных данных показала, что удельная теплоемкость с зависит в основном от типа и влажности осадков. Для ее определения можно пользоваться формулой, аналогичной обычно применяемой при расчете сушилок, т. е.[ …]

Адиабатический калориметр позволяет определить удельную теплоемкость почвы в любом интервале температур от 20 до 90 °С со средней относительной погрешностью 1—2%. Его широко используют при изучении фазовых изменений воды, льдистости, при определении незамерзающей воды в почвах и грунтах.[ …]

Заметим, что приведенные формулы для определения плотности и удельной теплоемкости растворов в известной мере условны, поскольку составлены по правилу аддитивности.[ …]

Т0 — температура сырого осадка, поступающего в метантенк, К; с— удельная теплоемкость осадка, принимаемая равной 4,2 кДж/(кг-К). [ …]

На основании подобии в химическом составе древесины различных пород удельная теплоемкость сухой древесины примерно постоянна и колеблется между 0,337 для дликиохвойной сосни.! н ( ,317 для каштана, со средней величиной для двадцати пород в 0,327 при измерениях в пределах между 0 и ! 06° 1331. Тог факт, что удельная теплоемкости одного образца с удельным весом в 1,Ю была равна 0,324, а другого е удельным весом в 0,23 была равна 0,322, показывает, ч го удельный вес не о казнь чт большого влияния. Такую степень однородности следовало ожидать, так как свойство определяется массой, а не объемом тверд! ¡х тел.[ …]

В качестве рабочего газа обычно применяется водород, который имеет высокую удельную теплоемкость. Так как теплообменник должен отдавать в окружающую среду всю теплоту, полученную в процессе работы, двигатели Стирлинга требуют применения теплообъемников значительных размеров.[ …]

Калориметрические исследования исходных ингредиентов позволили определить ДНпл и удельную теплоемкость. Так, для широко распространенных ингредиентов МБТ, ДБТД, ЦБ С, ОБС, ДФГ, ТМТД, ДТДМ и серы удельные теплоемкости равны 0,347; 0,244; 0,307; 0,271; 0,679; 0,586; 0,516 и 0,286 Дж/г-К соответственно.[ …]

МДж/К. Таким образом, отношение А : О : С по массам равно 1 : 16,4 : 0,55, а по теплоемкостям 1 : 68,5 : 0,45. Отсюда видно, что и в механическом, и в тепловом отношении океан играет в системе АОС роль наиболее инерционного звена.[ …]

Собственно, если можно было условно принять для морского льда термин «скрытая теплота таяния», то понятие об удельной теплоемкости этого конгломерата следует считать более чем условным.[ …]

Затрата энергии на изменение структуры и уменьшение ее рыхлости обусловливает аномально высокие теплоту плавления и удельную теплоемкость.[ …]

Температурный режим водоемов более устойчив, чем на суше, что связано с физическими свойствами воды, прежде всего ее высокой удельной теплоемкостью. Например, амплитуда колебаний температуры в верхних слоях вод океана составляет не более 10-15°С, а более глубокие слои водной толщи отличаются постоянством температуры (в пределах 3-4°С). В связи с более устойчивым температурным режимом воды среди гидробионтов в значительной степени распространены стенотермные организмы. Наиболее ярким примером являются рыбы-белокровки (около 18 видов), обитающие в холодных водах Антарктиды. Эти рыбы (размеры не более 60 см) уникальны в том, что у них в живом состоянии кровь не красная, как у всех позвоночных, а прозрачная или белая из-за полного отсутствия в ней красных кровяных телец. Кислород переносится не гемоглобином, а кровяной плазмой. Редукция эритроцитов является своеобразной адаптацией, способствующей понижению вязкости крови, что обеспечивает достаточное кровообращение при жизни в ледяных водах Антарктики. Большинство этих рыб обитает на глубинах от 5 до 340 м, однако отдельные виды (глубинная белокровка) встречаются на глубинах до 2000 м. Некоторые из них очень красивы, особенно носорогая белокровка с ее флюоресцирующей пурпурной окраской (Карлтон-Рэй и др., 1988).[ …]

По сравнению с другими химическими соединениями вода обнаруживает необычные отклонения по ряду физических свойств — плотности, удельной теплоемкости и др. Эти аномалии воды в значительной степени связаны с ассоциацией ее молекул.[ …]

Специфика водной среды обитания определяется многими факторами, прежде всего — термодинамическими характеристиками воды. Так, ее удельная теплоемкость в 3000 раз выше, чем воздуха, скрытая теплота плавления больше, чем любых других веществ (для превращения в воду 1 г льда необходимо затратить 335 Дж). Вода имеет самую высокую из известных веществ теплоту парообразования: для испарения 1 г воды при температуре +100 °С затрачивается почти 2260 Дж, а при 0 °С — 2493 Дж. Плотность воды (1 г/см3) самая большая при температуре +4 °С, а не при 0 °С. При температуре выше или ниже +4 °С вода увеличивается в объеме, а ее плотность снижается.[ …]

Потенциальное теплосодержание Ф единичного объема воздуха представляет собой произведение его потенциальной (3.16) температуры 0 на плотность р и удельную теплоемкость при постоянном давлении, т.е.[ …]

Гидрологический режим, являющийся важнейшей характеристикой океаносферы, складывается из теплового и водного баланса, а также из общей циркуляции вод. Удельная теплоемкость воды в четыре раза выше теплоемкости воздуха, поэтому океаны служат крупнейшим аккумулятором поступающей к Земле солнечной радиации. В среднем поглощение ее водами Мирового океана составляет около 343,4 кДжДсм2 •. год), тогда как для суши оно равно примерно 209,4 кДжДсм2 ■ год). При этом наблюдаются резкие зональные различия радиационного баланса: если в тропической зоне между 10° с. ш. и 10° ю. ш. поглощается около 482 кДжДсм2 год), то в зоне 40-60° в обоих полушариях — около 167 кДжДсм2 год). Общее теплосодержание Мирового океана составляет 318- 1022 кДж, что почти в 21 раз больше того количества тепловой энергии, которое ежегодно поступает к поверхности Земли от Солнца.[ …]

Плотность В. П. относительно воздуха при равных значениях температуры и давления 0,623. Давление (упругость) В. П. для состояния па сыщения зависит от температуры (см. упругость насыщения). Удельная теплоемкость В. П. при 100° и 760 мм рт. ст. — 0,487 кал/г-град. В. П. интенсивно поглощает солнечную радиацию в красной и инфракрасной частях спектра, а также и длинноволновое излучение (см. поглощение радиации).[ …]

В воде как среде жизни, с одной стороны, существует довольно значительное разнообразие температурных условий, а с другой — термодинамические особенности водной среды, такие, как высокая удельная теплоемкость, большая теплопроводность и расширение при замерзании (при этом лед образуется лишь сверху, а основная же толща воды не промерзает), создают благоприятные условия для живых организмов.[ …]

Для правильной организации и расчета процессов термической обработки (дегельминтизации, термической сушки и сжигания) необходимо знание теплофизических характеристик осадка: теплопроводности X, температуропроводности а и удельной теплоемкости с, а также данных по теплоте сгорания осадков. Теплофизические характеристики исследовали методом двух температурно-временных точек на установке НИИХИММАШа, определения элементарного состава горячей массы и теплоты сгорания осадков проводили на лабораторных установках Всесоюзного теплотехнического института им. Ф. Э. Дзержинского с участием сотрудников этого института и Техэнергохимпрома (б. ОКБ ЭТХИМ).[ …]

Яе=и>йэр/д (здесь ш — средняя скорость теплоносителя, м/с; ¿1Э — эквивалентный диаметр сечения теплообменника, м ; — плотность теплоносителя, кг/м3; у/ — вязкость тепло носителя.[ …]

ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ. Условный газ, между молекулами которого отсутствуют силы сцепления, а сами молекулы представляют собой материальные точки, лишенные объема. Он подчиняется уравнению состояния вида ри = ЯТ; внутренняя энергия его является функцией только температуры, а удельная теплоемкость не зависит от температуры. Чем выше температура и чем ниже давление реального газа, тем больше он приближается по свойствам к И. Г. Реальный атмосферный воздух можно с большим приближением рассматривать как И. Г.[ …]

По сравнению с другими химическими соединениями вода обнаруживает необычные отклонения (аномалии) по ряду физических свойств. Так, плотность воды увеличивается при плавлении льда и при повышении температуры воды от 0 до 3,98 °С. Вода имеет аномально высокие теплоту плавления и удельную теплоемкость; при плавлении льда теплоемкость воды увеличивается более чем вдвое. Аномальна также зависимость вязкости от давления, уменьшающейся с его повышением (в интервале температур 0—30 °С), и теплопроводности от температуры, увеличивающейся с ее ростом от 0 до 150 °[ …]

При охлаждении воды количество ассоциированных молекул возрастает, но так как при понижении температуры решетка воды непрерывно деформируется, приближаясь к решетке льда, то к моменту замерзания полная перестройка молекул завершается увеличением объема. Для большинства тел при переходе из жидкой фазы в твердую характерно уменьшение удельного объема и увеличение плотности. При замерзании воды удельный объем увеличивается примерно на 10%. Плотность чистого льда при температуре 0° С равна 0,9167 • 103 кг/м3, т. е. меньше, чем воды. Поэтому лед держится на поверхности, предохраняя водоемы от промерзания до дна. Образующийся внутриводный и донный лед (стр. 84, 301) всплывает к поверхности. Сложной структурой молекул воды и перестройкой их решеток можно объяснить увеличение плотности воды с повышением температуры от 0 до 4° С, аномальное изменение ее удельной теплоемкости с изменением температуры, высокую теплоту плавления, парообразования, диэлектрическую постоянную и некоторые другие особенности.[ …]

Вода обладает многими ярко выраженными аномальными свойствами. Все они являются следствием особенностей структуры воды и развитости в ней водородных связей. Плавление твердой воды (льда) сопровождается не расширением, как для подавляющего большинства веществ, а сжатием. Аномально изменение плотности воды с повышением температуры: при ее возрастании от 0 до 4 °С плотность увеличивается, при 4 °С она достигает максимальной величины и только при дальнейшем повышении температуры плотность воды начинает уменьшаться. Зависимость теплоемкости воды от температуры также имеет экстремальный характер. Минимальная теплоемкость достигается при 34,5 °С, что вдвое превышает теплоемкость льда (при плавлении других твердых тел теплоемкость изменяется незначительно). И вообще, удельная теплоемкость воды аномально велика. Она равна 4,2 Дж/(г-К), в то время как, например, теплоемкость спирта равна 0,14 Дж/(г-К). Вязкость воды в отличие от вязкости других веществ возрастает с повышением давления в интервале температур от 0 до 30 °С. Вода имеет температуры плавления и кипения, значительно отличающиеся от этих температур других гидратных соединений, соразмерных с водой. Воде свойственна также исключительно высокая диэлектрическая проницаемость, обусловливающая большую ее растворяющую способность.[ …]

Теплопроводность

Теплопроводность

9 9 00004 Copper

79,5

40004

0,138

9000

9000

Материал Теплопроводность
(Cal/Sec)/(CM 2 C/см)
Теплопроводность
(W/M K)*
Diamond
… … …
1000
Серебро
1. 01
406.0
0.99
385.0
Gold
314
Brass
109.0
Алюминий
0,50
205,0
Железо
0,163
79,5
Сталь
Steel
.

50.2
Lead
0.083
34.7
Mercury
8.3
Ice
0,005
1,6
Стекло, обыкновенный
0,0025
0,8
9000
0. 002
0.8
Water at 20° C
0.0014
0.6
Asbestos
0.0004
0.08
Snow (dry)
0,00026
Стеклопластик
0,00015
0,04
Bric0009

0.15
Brick, red
0.6
Cork board
0.00011
0.04
Wool Well
0,0001
0,04
Скальная шерсть
0,04
. 0009

0.033
Polyurethane
0.02
Wood
0.0001
0.12-0.04
Воздух при 0 ° C
0,000057
0,024
Глия (20 ° C)
0,138
0,138
0,138
Hydrogen(20°C)
0.172
Nitrogen(20°C)
0.0234
Oxygen(20°C )
0,0238
Силик Аэрогель
. ..
0,003

*Большинство из Юнга, Хью Д., Университетская физика, 7-е изд. Таблица 15-5. Значения для аэрогеля алмаза и кремнезема из CRC Handbook of Chemistry and Physics.

Обратите внимание, что 1 (кал/сек)/(см 2 Кл/см) = 419 Вт/м·К. Имея это в виду, два приведенных выше столбца не всегда совпадают. Все значения взяты из опубликованных таблиц, но не могут считаться достоверными.

Значение 0,02 Вт/мК для полиуретана можно принять за номинальную цифру, которая делает пенополиуретан одним из лучших изоляторов. NIST опубликовал процедуру числового приближения для расчета теплопроводности полиуретана на http://cryogenics.nist.gov/NewFiles/Polyurethan.html. Их расчет для наполненного фреоном полиуретана плотностью 1,99 lb/ft 3 при 20°C дает теплопроводность 0,022 Вт/мК. Расчет для наполненного полиуретана CO 2 с плотностью 2,00 фунт/фут 3 дает 0,035 Вт/мК.

Обсуждение теплопроводности
Температура Дебая и теплопроводность

Индекс

Таблицы

Справочник
Юнг
Глава 15.

  Гиперфизика***** Термодинамика Назад

Соотношение между теплопроводностью и электропроводностью металлов можно выразить через отношение:

, которое можно назвать отношением Видемана-Франца или постоянной Лоренца.

2,23
Металл K/ST (10 -8 WW/K 2 )
CU
2,23
AG
.

2.31
Au
2. 35
Zn
2.31
Cd
2.42
Sn
2.52
Mo
2,61
PB
2,47
PT
2,51

0004 Обсуждение теплопроводности
Закон Видемана-Франца


Алфавитный указатель

Таблицы

Справочные материалы
Блатт
Раздел 13.2

Гиперфизика***** Термодинамика Вернуться назад

Точность измерения и теплопроводность воды – Применение

В литературе имеется множество опубликованных значений теплопередающих свойств многих материалов, некоторые из которых относятся к 19 век. Все эти данные основаны на измерениях, так как нет исходного материала для теплопроводности. В лучшем случае опубликованные результаты составлены из множества измерений с использованием различных методов в контролируемых условиях, так называемых циклических тестов. Если это так, то среднее значение всех измерений, вероятно, является справедливой оценкой истинного значения, но тем не менее будет содержать ошибки и отклонения, причем неизвестно, в какой степени.

а) Плохая точность и точность. б) Плохая точность, но хорошая точность. c) Хорошая точность (среднее значение близко к мишени), но плохая точность. г) Хорошая точность и точность.

Связь удельной теплоемкости и теплопроводности

Единственное исключение из вышеизложенного относится к теплоемкости воды. Согласно определению, одна калория — это количество энергии, необходимое для повышения температуры одного грамма воды на один градус Цельсия при 20 °C. Таким образом, в единицах СИ C p воды составляет 4,18 Дж / г K при 20 ° C. Поскольку это определение удельной теплоемкости, оно является точным и правильным. Зная, что удельная теплоемкость на единицу объема (плотность, умноженная на C p ) равен коэффициенту теплопроводности, деленному на коэффициент температуропроводности, у нас есть хорошие шансы проверить точность путем одновременного измерения проводимости и коэффициента диффузии воды. При 20 °C плотность чистой воды составляет 1,00 г/см 3 и, следовательно, удельная теплоемкость единицы объема будет равна 4,18 МДж/м 3 К.

Тестирование воды

Для измерения воды необходимо принять некоторые меры предосторожности: Вода должна быть дистиллированной, чтобы избавиться от всех ионов. Он также должен быть дегазирован и храниться в герметичном контейнере для удаления растворенных газов и предотвращения нового поглощения при контакте с воздухом. Образец воды, приготовленный таким образом, помещали в сосуд с датчиком Hot Disk и соответствующим образом тестировали.

Для анализа использовался прибор TPS 2500 S, соответствующий стандарту ISO 22007-2. В этом случае использовался датчик с радиусом 3,2 мм, мощностью нагрева 25 мВт и временем измерения 3 с.

Результаты

Теплопроводность воды при температуре от 0 до 100 °C, измеренная с помощью Hot Disk TPS 2500 S.
Темп. [°С] λ [Вт/м/К] Станд. κ [мм 2 /с] Станд. ρC стр [МДж/м 3 К] Станд.
0 0,5864 0,009 0,133 0,005 4,41 0,11
20 0,6075 0,028 0,147 0,018 4,18 0,33
40 0,6691 0,038 0,173 0,026 3,94 0,47
60 0,7310 0,027 0,200 0,021 3,68 0,27
80 0,7938 0,028 0,239 0,025 3,35 0,22
100 0,8580 0,017 0,268 0,022 3,21 0,17
20 0,6270 0,012 0,158 0,008 3,97 0,13

 

Вода была первоначально измерена при 20 °C, и затем результаты показали C p 4,186 МДж/м 3 K. Затем испытания проводились при 0 °C и при каждом шаге от 20 °C до 100 °C. , а затем, наконец, снова при 20 ° C. По мере того как образец начинает растворять газы из окружающего воздуха, значение C p постепенно снижается, как видно из значений, полученных при 20 °C.

Было выполнено пять измерений при каждой температуре и рассчитано стандартное отклонение для каждой температуры для оценки точности теста. Стандартное отклонение также используется для расчета уровней достоверности, так что небольшие вариации могут быть признаны реальными или случайными. В этих экспериментах все стандартные отклонения были доказаны в пределах уровня 2σ.

Заключение

При использовании метода горячего диска одновременно измеряются и проводимость, и диффузионная способность. Из этих измеренных значений рассчитывается удельная теплоемкость на единицу объема. Ни калибровка, ни сравнение со стандартами не используются и не требуются. Метод Hot Disk является абсолютным. Согласие с ожидаемой удельной теплоемкостью превосходное, и в результате можно сделать вывод, что проводимость и диффузионная способность точны с очень высокой уверенностью.