Наведено таблиці значень питомої теплоємності води H2O і водяної пари в залежності від температури і тиску. У першій таблиці дана питома теплоємність води в рідкому стані при нормальному атмосферному тиску і температурі від 0,1 до 100 ° С.
У другій таблиці значення теплоємності вказані в інтервалі температури від 0 до 800 ° С і тиску від 0,1 до 100 бар . Вода в цих умовах може знаходиться в рідкому або газоподібному стані, оскільки зі зниженням тиску і (або) з ростом температури вона переходить в пар.
Рідка вода володіє значною величиною масової питомої теплоємності, в порівнянні з іншими рідинами. При атмосферному тиску і температурі до 100 ° С вона знаходиться у вигляді рідини і її теплоємність змінюється в діапазоні від 4174 до 4220 Дж / (кг · град).
При температурі 20 градусів Цельсія і нормальному атмосферному тиску питома теплоємність води дорівнює 4183 Дж / (кг · град). При температурі 100 ° С ця величина досягає значення 4220 Дж / (кг · град).
Зміна тиску і температури води істотно впливає на її питому теплоємність. Залежність теплоємності води від температури при атмосферному тиску не лінійна. При нагріванні води до 30 ° С теплоємність зменшується, потім в інтервалі температури 30 ... 40 ° С значення цієї величини залишається практично постійним (слід зазначити, що в цьому діапазоні температури вода володіє найменшою теплоємністю). При температурі вище 40 ° С її питома теплоємність збільшується і досягає свого максимуму при температурі кипіння.
Питома теплоємність води при температурі 0,1 ... 100 ° С t, ° С 0,1 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Cp, Дж / (кг · град) 4217 4191 4187 4183 4179 4174 4174 4174 4177 4181 t, ° З 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Cp, Дж / (кг · град) 4182 4182 4185 4187 4191 4195 4202 4208 4214 4220
Якщо продовжити нагрівання води до переходу її в пар , То тоді, при подальшому нагріванні пара при атмосферному тиску, величина теплоємності буде знижуватися до певної межі, а потім знову почне збільшуватися. Ця точка перегину кривої теплоємності визначається значеннями відповідних температури і тиску.
Як видно з даних в таблиці, з підвищенням тиску питома теплоємність води зменшується, але збільшується також і температура кипіння води , Наприклад, при тиску в 100 бар (атмосфер) вона знаходиться в рідкому стані навіть при температурі 300 ° С. Питома теплоємність води при цьому становить величину 5700 Дж / (кг · град). При продовженні нагріву води, наприклад до 320 ° С, вона переходить в пар, який має велику теплоємність.
Однак, при низькому тиску, вода починає кипіти і переходить в пар при температурах набагато нижче 100 ° С. Наприклад, за даними таблиці, при тиску 0,1 бар і температурі 50 ° С, вода вже знаходиться у вигляді водяної пари і його теплоємність при цих умовах становить величину, рівну тисячі дев'ятсот двадцять дев'ять Дж / (кг · град).
Таблиця значень питомої теплоємності води і водяної пари ↓ t, ° С | P, бар → 0,1 1 10 20 40 60 80 100 0 4218 4217 4212 4207 4196 4186 4176 4165 50 1929 4181 4179 4176 4172 4167 4163 4158 100 1910 2038 4214 4211 4207 4202 4198 4194 120 1913 2007 4243 4240 4235 4230 4226 4221 140 1918 1984 4283 4280 4275 4269 4263 4258 160 1926 1977 4337 4334 4327 4320 4313 4307 180 1933 1974 2613 4403 4395 4386 4378 4370 200 1944 1975 2433 4494 4483 4472 4461 4450 220 1954 1979 2316 2939 4601 4586 4571 4557 240 1964 1985 2242 2674 4763 4741 4720 4700 260 1976 1993 2194 2505 3582 4964 4932 4902 280 1987 2001 2163 2395 3116 4514 5250 5200 300 1999 2010 2141 2321 2834 3679 5310 5700 320 2011 2021 2126 2268 2649 3217 4118 5790 340 2024 2032 2122 2239 2536 2943 3526 4412 350 2030 2038 2125 2235 2504 2861 3350 4043 360 2037 2044 2127 2231 2478 2793 3216 3769 365 2040 2048 2128 2227 2462 2759 3134 3655 370 2043 2050 2128 2222 2446 2725 3072 3546 375 2046 2053 2127 2218 2428 2690 3018 3446 380 2049 2056 2127 2212 2412 2657 2964 3356 385 2052 2059 2126 2207 2396 2627 2913 3 274 390 2056 2061 2125 2202 2381 2600 2867 3201 395 2059 2065 2125 2200 2369 2575 2826 3137 400 2062 2068 2126 2197 2358 2553 2789 3078 405 2066 2071 2127 2195 2349 2534 2756 3025 410 2069 2074 2128 2193 2340 2517 2727 2979 415 2072 2077 2129 2192 2334 2501 2700 2936 420 2076 2080 2131 2192 2327 2487 2675 2898 425 2079 2083 2132 2190 2321 2474 2653 2863 430 2082 2086 2134 2190 2316 2462 2632 2830 440 2089 2093 2138 2190 2307 2441 2596 2773 450 2095 2099 2141 2191 2300 2424 2565 2726 460 2102 2106 2146 2192 2294 2409 2538 2684 480 2116 2119 2154 2196 2286 2385 2496 2618 500 2129 2132 2164 2201 2281 2368 2464 2569 520 2142 2146 2175 2208 2280 2357 2441 2531 540 2156 2159 2185 2216 2280 2349 2423 2502 560 2170 2173 2197 2226 2285 2349 2416 2487 580 2184 2187 2208 2233 2285 2342 2401 2465 600 2198 2200 2219 2240 2287 2336 2389 2445 620 2212 2213 2230 2250 2291 2334 2381 2431 640 2226 2227 2243 2260 2298 2337 2379 2423 660 2240 2241 2256 2272 2307 2343 2381 2421 680 2254 2255 2270 2286 2317 2352 2388 2424 700 2268 2270 2283 2299 2330 2362 2398 2429 800 2339 2341 2352 2364 2389 2414 2440 2465
Примітка: У таблиці синім кольором показані значення питомої масової теплоємності води в рідкому стані, а чорним - значення теплоємності водяної пари.
джерела:
- Міхєєв М. А., Міхєєва І. М. Основи теплопередачі.
- Варгафтік Н. Б. Довідник по теплофізичних властивостях газів і рідин
