물의 열적 특성 - 밀도, 열용량 및 열전도율

끓는점, 임계점, 잠열, 밀도, 열용량, 열전도율, 점도 및 열팽창을 포함한 물의 주요 열역학 상수 및 공학 참조 값.

waterthermalproperties계산기데이터 표

개요

물은 HVAC, 공정, 발전 및 실험실 계산을 위한 기본 열전달 유체입니다. 이 페이지는 물의 열적 특성에 대한 원래 Engineering ToolBox 개요를 공학 추정에 자주 필요한 실용적인 온도 종속 값과 결합합니다.

원래 참조 페이지는 주로 속성 인덱스 및 상수 요약입니다. 아래 온도 표는 약 1 atm에서의 대표적인 공학 값이며 편리한 참조 데이터로 사용되어야 합니다; 고압, 포화 또는 임계 영역 계산의 경우, 링크된 전문 속성 페이지 또는 IAPWS 공식을 사용하십시오.

주요 열역학 상수

19 행

원본 참조 페이지에서 보존된 물의 열역학 상수
속성	값	조건 또는 등가 단위
끓는 온도	99.974 degC = 211.953 degF	101.325 kPa에서
체적 탄성률	2.15 x 10^9 Pa	N/m2에 해당
임계 온도	373.946 degC = 705.103 degF	액체 및 기체 상이 구별할 수 없게 됩니다
임계 압력	217.7 atm = 220.6 bar = 22.06 MPa = 3200 psi	임계점 압력
임계 밀도	0.322 g/cm3 = 0.62478 slug/ft3 = 20.1018 lbm/ft3	임계점 밀도
이온화 상수	pKw = 13.995	25 degC에서
융해 잠열	334 kJ/kg = 144 Btu/lb	얼음-물 상 변화
증발 잠열	40.657 kJ/mol = 2256 kJ/kg = 970 Btu/lb	100 degC에서
최대 밀도	999.975 kg/m3 = 1.9403 slug/ft3 = 8.34519 lbm/US gal	4 degC에서
융점	0 degC = 32 degF	101.325 kPa에서
몰 질량	18.01527 g/mol	H2O
pH	6.9976	25 degC에서
비열, 액체 물	4.187 kJ/(kg K) = 1.001 Btu/(lbm degF)	15 degC / 60 degF에서
비열, 얼음	2.108 kJ/(kg K) = 0.5035 Btu/(lbm degF)	고체 상
비열, 수증기	1.996 kJ/(kg K) = 0.4767 Btu/(lbm degF)	증기 상
비중	9.806 kN/m3 = 62.43 lbf/ft3	4 degC에서
체적 열팽창	4.2 x 10^-4	4 degC에서 100 degC까지; 온도에 따라 비선형적
삼중점 압력	0.00604 atm = 0.00612 bar = 611.657 Pa = 0.08871 psi	고체, 액체, 기체가 공존
삼중점 온도	0.01 degC = 32.02 degF	고체, 액체, 기체가 공존합니다

출처: engineeringtoolbox.com

온도 의존 특성

11 행

대기압 근처의 대표적인 액체 물 엔지니어링 특성
온도(degC)	밀도(kg/m3)	비열(kJ/(kg K))	열전도율(W/(m K))	동점성(mPa s)	프란틀 수
0	999.8	4.217	0.561	1.792	13.5
10	999.7	4.193	0.58	1.307	9.45
20	998.2	4.182	0.598	1.002	7.01
30	995.7	4.178	0.615	0.798	5.42
40	992.2	4.179	0.631	0.653	4.33
50	988.1	4.181	0.644	0.547	3.55
60	983.2	4.185	0.655	0.467	2.99
70	977.8	4.19	0.663	0.404	2.55
80	971.8	4.197	0.67	0.355	2.21
90	965.3	4.205	0.675	0.315	1.95
100	958.4	4.216	0.679	0.282	1.75

출처: engineeringtoolbox.com

주요 공식

현열 전달

$Q = \dot{m} c_p \Delta T$

여기서 $Q$ 는 열전달 속도, $\dot{m}$ 은 질량 유량, $c_p$ 는 비열용량, $\Delta T$ 는 온도 변화입니다.

열확산률

$\alpha = \frac{k}{\rho c_p}$

여기서 $\alpha$ 는 열확산률, $k$ 는 열전도율, $\rho$ 는 밀도, $c_p$ 는 비열용량입니다.

체적 팽창 계수

$\beta = -\frac{1}{\rho}\left(\frac{\partial \rho}{\partial T}\right)_p$

물의 팽창은 온도에 비선형적입니다. 약 4°C 근처에서 물은 최대 밀도에 도달하므로 이 지점 근처에서 $\beta$ 의 부호와 크기가 변합니다.

현열 계산기

물 현열 전달

질량 유량(kg/s)

비열(kJ/(kg K))

온도 변화(K)

특성 추세

온도에 따른 물 특성 추세

관련 물 특성 페이지

압력, 상 경계 또는 더 넓은 온도 범위가 중요할 때 전용 특성 페이지를 사용하십시오:

참고 문헌

Engineering ToolBox - 물의 열적 성질
IAPWS, 물과 증기의 성질에 관한 발표 및 지침
NIST Chemistry WebBook, 유체 시스템의 열물리적 성질

출처: engineeringtoolbox.com