Теплопроводность воздуха таблица

Удельная теплоемкость воздуха увеличивается с ростом температуры. Однако температурная зависимость массовой теплоемкости воздуха не является линейной. В диапазоне от -50 до 120°C ее значение почти не меняется – при этих условиях средняя теплоемкость воздуха составляет 1010 Дж/(кг-град). Из таблицы видно, что температура начинает оказывать значительное влияние начиная со 130°C. Однако температура воздуха влияет на теплоемкость воздуха гораздо меньше, чем вязкость. Так, при нагревании от 0 до 1200°C теплоемкость воздуха увеличивается только в 1,2 раза – со 1005 до 1210 Дж/(кг-град).

Физические свойства воздуха: плотность, вязкость, удельная теплоемкость

Рассмотрены основные физические свойства воздуха: плотность воздуха, динамическая и кинематическая вязкость, удельная теплоемкость, теплопроводность, число Прандтля и энтропия. Свойства воздуха представлены в виде таблицы в зависимости от температуры при нормальном атмосферном давлении.

Приведена подробная таблица плотности сухого воздуха при различных температурах и нормальном атмосферном давлении. Какова плотность воздуха? Плотность воздуха можно определить аналитически, разделив массу воздуха на занимаемый им объем. при заданном давлении, температуре и влажности. Его плотность также можно рассчитать, используя уравнение состояния идеального газа. Для этого необходимо знать абсолютное давление и температуру воздуха, а также его газовую постоянную и молярный объем. Это уравнение позволяет рассчитать плотность воздуха в сухом состоянии.

На практике чтобы узнать плотность воздуха при различных температурахудобно пользоваться готовыми таблицами. Например, в таблице ниже приведена плотность атмосферного воздуха в зависимости от температуры. Плотность воздуха в таблице выражена в килограммах на кубический метр и приведена для диапазона температур от минус 50 до 1200 градусов Цельсия при нормальном атмосферном давлении (101325 Па).

Плотность воздуха в зависимости от температуры – таблица t, °C ρ, кг/м 3 t, °C ρ, кг/м 3 t, °C ρ, кг/м 3 t, °С ρ, кг/м 3

-50	1,584	20	1,205	150	0,835	600	0,404
-45	1,549	30	1,165	160	0,815	650	0,383
-40	1,515	40	1,128	170	0,797	700	0,362
-35	1,484	50	1,093	180	0,779	750	0,346
-30	1,453	60	1,06	190	0,763	800	0,329
-25	1,424	70	1,029	200	0,746	850	0,315
-20	1,395	80	1	250	0,674	900	0,301
-15	1,369	90	0,972	300	0,615	950	0,289
-10	1,342	100	0,946	350	0,566	1000	0,277
-5	1,318	110	0,922	400	0,524	1050	0,267
0	1,293	120	0,898	450	0,49	1100	0,257
10	1,247	130	0,876	500	0,456	1150	0,248
15	1,226	140	0,854	550	0,43	1200	0,239

Динамическая и кинематическая вязкость воздуха при различных температурах

При проведении тепловых расчетов необходимо знать значение вязкости воздуха (коэффициент вязкости) при различных температурах. Это значение требуется для расчета чисел Рейнольдса, Грасгофа и Рэлея, значения которых определяют режим течения данного газа. В следующей таблице приведены динамические коэффициенты μ и кинематические ν вязкости в диапазоне температур от -50 до 1200°C при атмосферном давлении.

Коэффициент вязкости воздуха значительно увеличивается с повышением температуры. Например, кинематическая вязкость воздуха составляет 15,06-10 -6 м 2 /с при 20°C, а при повышении температуры до 1200°C вязкость воздуха составляет 233,7-10 -6 м 2 /с, т.е. увеличивается в 15,5 раз! Динамическая вязкость воздуха при 20°C составляет 18,1-10 -6 Па-с.

При нагревании воздуха увеличивается как кинематическая, так и динамическая вязкость. Эти две величины связаны между собой плотностью воздуха, которая уменьшается при нагревании газа. Увеличение кинематической и динамической вязкости воздуха (а также других газов) при нагревании связано с более интенсивными колебаниями молекул воздуха вокруг их равновесного состояния (согласно МКТ).

Динамическая и кинематическая вязкость воздуха (в таблице приведены значения вязкости, увеличенные в 10 6 раз) t, °C μ-10 6 , Па-с ν-10 6 , м 2 /с t, °C μ-10 6 , Па-с ν-10 6 , м 2 /с t, °C μ-10 6 , Па-с ν-10 6 , м 2 /с

-50	14,6	9,23	70	20,6	20,02	350	31,4	55,46
-45	14,9	9,64	80	21,1	21,09	400	33	63,09
-40	15,2	10,04	90	21,5	22,1	450	34,6	69,28
-35	15,5	10,42	100	21,9	23,13	500	36,2	79,38
-30	15,7	10,8	110	22,4	24,3	550	37,7	88,14
-25	16	11,21	120	22,8	25,45	600	39,1	96,89
-20	16,2	11,61	130	23,3	26,63	650	40,5	106,15
-15	16,5	12,02	140	23,7	27,8	700	41,8	115,4
-10	16,7	12,43	150	24,1	28,95	750	43,1	125,1
-5	17	12,86	160	24,5	30,09	800	44,3	134,8
0	17,2	13,28	170	24,9	31,29	850	45,5	145
10	17,6	14,16	180	25,3	32,49	900	46,7	155,1
15	17,9	14,61	190	25,7	33,67	950	47,9	166,1
20	18,1	15,06	200	26	34,85	1000	49	177,1
30	18,6	16	225	26,7	37,73	1050	50,1	188,2
40	19,1	16,96	250	27,4	40,61	1100	51,2	199,3
50	19,6	17,95	300	29,7	48,33	1150	52,4	216,5
60	20,1	18,97	325	30,6	51,9	1200	53,5	233,7

Что такое теплопроводность?

В теории теплопроводность – это способность материала проводить энергию или тепло от более теплых частей к более теплым посредством хаотического движения частиц тела. На практике это минимизация потерь тепла через строительные конструкции. Различные материалы имеют разную теплопроводность. Дерево менее подвержено этому эффекту, а металл, наоборот, нагревается настолько сильно, что его трудно удержать в руках.

Для характеристики теплопроводности была изобретена единица измерения, называемая коэффициентом. Он называется λ и измеряется в Вт/(м*℃). Иногда вместо градусов Цельсия используют градусы Кельвина (К), но суть та же. Коэффициент указывает на способность материала передавать тепло на определенное расстояние за единицу времени. Однако коэффициент описывает само вещество и не связан с размером изделия.

При покупке строительного материала вы можете попросить у продавца паспорт изделия и проверить коэффициент теплопроводности. Сырьевые материалы с высокой теплопроводностью используются в качестве радиаторов, поскольку их стены будут передавать тепло от теплоносителя.

Чем ниже коэффициент теплопроводности материала стены здания, тем меньше тепла она будет терять при низких температурах. И тем меньше может быть толщина стены. В учебниках обычно приводится несколько значений коэффициента теплопроводности для данного материала (три и более). Это связано с тем, что сам коэффициент меняется в зависимости от температуры и других факторов, например, влажности, при которой значение увеличивается.

Назначение теплопроводности

Поскольку теплопроводность является мерой передачи тепловой энергии от нагретых объектов к объектам с более низкой температурой, этот процесс происходит до тех пор, пока градусы не сравняются. При строительстве зданий желательно использовать материалы с минимальной теплопроводностью.

Покрытия с отражающей поверхностью (оцинковка, зеркальные панели) используются для уменьшения прироста солнечного тепла, а вещества, хорошо поглощающие свет (битум, рубероид), – для его увеличения.

Коэффициент теплопроводности – это обозначение количества тепла, проникающего через материал толщиной 1 м за 1 час. Он используется для расчета свойств теплоизоляционных материалов, которые потребуются для сохранения тепла в помещении, а также способности сырья быстро рассеивать или удерживать энергию в конструкции в течение длительного времени.

Материалы с высокой проводимостью используются в качестве основы для радиаторов и труб отопления. Алюминий, медь или сталь используются из-за их высокой плотности и хорошей передачи энергии. Сырье с низкой теплопроводностью и высокой пористостью используется для изоляции. Например, войлок или стекловолокно способствуют повышению энергоэффективности.