水热性质 - 密度、热容量和导热系数

水的关键热力学常数和工程参考值，包括沸点、临界点、潜热、密度、热容量、导热系数、粘度和热膨胀。

waterthermalproperties计算器数据表

概述

水是暖通空调、工艺、动力和实验室计算的基础传热流体。本页将原工程工具箱中水热性质的概述与工程估算中常用的实用温度相关值相结合。

原参考页面主要是属性索引和常数摘要。下面的温度表是大约1 atm下的代表性工程值，应作为方便的参考数据使用；对于高压、饱和或临界区域计算，请使用链接的专业属性页面或IAPWS公式。

关键热力学常数

19 行

从原始参考页面保存的水的热力学常数
属性	数值	条件或等效单位
沸点温度	99.974 degC = 211.953 degF	在101.325 kPa下
体积模量弹性	2.15 x 10^9 Pa	相当于N/m2
临界温度	373.946 degC = 705.103 degF	液相和汽相变得无法区分
临界压力	217.7 atm = 220.6 bar = 22.06 MPa = 3200 psi	临界点压力
临界密度	0.322 g/cm3 = 0.62478 slug/ft3 = 20.1018 lbm/ft3	临界点密度
电离常数	pKw = 13.995	在25 degC下
熔化潜热	334 kJ/kg = 144 Btu/lb	冰-水相变
蒸发潜热	40.657 kJ/mol = 2256 kJ/kg = 970 Btu/lb	在100 degC下
最大密度	999.975 kg/m3 = 1.9403 slug/ft3 = 8.34519 lbm/US gal	在4 degC下
熔化温度	0 degC = 32 degF	在101.325 kPa下
摩尔质量	18.01527 g/mol	H2O
pH	6.9976	在25 degC下
比热容，液态水	4.187 kJ/(kg K) = 1.001 Btu/(lbm degF)	在15 degC / 60 degF下
比热容，冰	2.108 kJ/(kg K) = 0.5035 Btu/(lbm degF)	固相
比热容，水蒸气	1.996 kJ/(kg K) = 0.4767 Btu/(lbm degF)	汽相
比重	9.806 kN/m3 = 62.43 lbf/ft3	在4 degC下
体积热膨胀	4.2 x 10^-4	从4 degC到100 degC；随温度非线性变化
三相点压力	0.00604 atm = 0.00612 bar = 611.657 Pa = 0.08871 psi	固相、液相和汽相共存
三相点温度	0.01 degC = 32.02 degF	固体、液体和蒸气共存

来源: engineeringtoolbox.com

温度依赖性质

11 行

大气压附近的代表性液态水工程性质
温度(degC)	密度(kg/m3)	比热容(kJ/(kg K))	导热系数(W/(m K))	动力粘度(mPa s)	普朗特数
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

来源: engineeringtoolbox.com

关键公式

显热传递

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

其中 $Q$ 是传热速率， $\dot{m}$ 是质量流量， $c_p$ 是比热容， $\Delta T$ 是温度变化。

热扩散率

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

其中 $\alpha$ 是热扩散率， $k$ 是导热系数， $\rho$ 是密度， $c_p$ 是比热容。

体积膨胀系数

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

水的膨胀随温度变化是非线性的。在4°C附近，水达到最大密度，因此 $\beta$ 的符号和大小在此点附近变化。

显热计算器

水显热传递

质量流量(kg/s)

比热容(kJ/(kg K))

温度变化(K)

性质趋势

水性质随温度的变化趋势

相关水性质页面

当压力、相边界或更宽温度范围重要时，请使用专用性质页面：

参考文献

工程工具箱 - 水的热性质
IAPWS，水和蒸汽性质的发布和指南
NIST 化学网络书，流体系统的热物理性质

来源: engineeringtoolbox.com