水的熱性質 - 密度、熱容量和熱導率

水的關鍵熱力學常數和工程參考值，包括沸點、臨界點、潛熱、密度、熱容量、熱導率、黏度和熱膨脹。

waterthermalproperties計算器數據表

概覽

水是暖通空調、過程、動力和實驗室計算的基準傳熱流體。本頁面結合了原始工程工具箱對水熱性質的概覽和工程估算常用的實際溫度相關值。

原始參考頁面主要是屬性索引和常數摘要。以下溫度表是約1個大氣壓下的代表性工程值，應作為便利的參考數據使用；對於高壓、飽和或臨界區域計算，請使用鏈接的專業屬性頁面或IAPWS公式。

關鍵熱力學常數

19 行

從原始參考頁面保留的水的熱力學常數
屬性	數值	條件或等效單位
沸點溫度	99.974 degC = 211.953 degF	在 101.325 kPa 下
體積模量彈性	2.15 x 10^9 Pa	等效於 N/m2
臨界溫度	373.946 degC = 705.103 degF	液相和汽相變得無法區分
臨界壓力	217.7 atm = 220.6 bar = 22.06 MPa = 3200 psi	臨界點壓力
臨界密度	0.322 g/cm3 = 0.62478 slug/ft3 = 20.1018 lbm/ft3	臨界點密度
電離常數	pKw = 13.995	在 25 degC 下
熔化潛熱	334 kJ/kg = 144 Btu/lb	冰水相變
蒸發潛熱	40.657 kJ/mol = 2256 kJ/kg = 970 Btu/lb	在100 degC
最大密度	999.975 kg/m3 = 1.9403 slug/ft3 = 8.34519 lbm/US gal	在4 degC
熔化溫度	0 degC = 32 degF	在101.325 kPa
摩爾質量	18.01527 g/mol	H2O
pH	6.9976	在25 degC
比熱，液態水	4.187 kJ/(kg K) = 1.001 Btu/(lbm degF)	在15 degC / 60 degF
比熱，冰	2.108 kJ/(kg K) = 0.5035 Btu/(lbm degF)	固相
比熱，水蒸氣	1.996 kJ/(kg K) = 0.4767 Btu/(lbm degF)	氣相
比重量	9.806 kN/m3 = 62.43 lbf/ft3	在4 degC
體積熱膨脹	4.2 x 10^-4	從4 degC到100 degC；與溫度非線性相關
三相點壓力	0.00604 atm = 0.00612 bar = 611.657 Pa = 0.08871 psi	固體、液體和氣體共存
三相點溫度	0.01 degC = 32.02 degF	固體、液體和蒸汽共存

來源: engineeringtoolbox.com

溫度依賴性質

11 行

大氣壓附近代表性液態水工程性質
溫度(degC)	密度(kg/m3)	比熱(kJ/(kg K))	熱導率(W/(m K))	動態黏度(mPa s)	普朗特數
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

來源: engineeringtoolbox.com

關鍵公式

顯熱傳遞

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

其中 $Q$ 是熱傳遞速率， $\dot{m}$ 是質量流率， $c_p$ 是比熱容量，且 $\Delta T$ 是溫度變化。

熱擴散係數

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

其中 $\alpha$ 是熱擴散係數， $k$ 是熱導率， $\rho$ 是密度，且 $c_p$ 是比熱容量。

體積膨脹係數

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

水的膨脹隨溫度非線性變化。在4 degC附近，水達到最大密度，因此 $\beta$ 的符號和大小在此點周圍改變。

顯熱計算器

水顯熱傳遞

質量流率(kg/s)

比熱(kJ/(kg K))

溫度變化(K)

性質趨勢

水性質隨溫度的趨勢

相關水性質頁面

當壓力、相界或更寬溫度範圍重要時，使用專用性質頁面：

參考資料

Engineering ToolBox - 水熱性質
IAPWS，水和蒸汽性質的發布和指南
NIST Chemistry WebBook，流體系統的熱物理性質

來源: engineeringtoolbox.com