Теплоемкость масла и воды

Теплоёмкость машинного масла — это физическая величина, равная количеству теплоты, которое необходимо подвести к предмету из машинного масла, чтобы его температура возросла на один градус Кельвина.

Удельная теплоемкость машинного масла = 1670 Дж/(кг*К)

Это значение определено при нормальных условиях.

Удельная теплоемкость машинного масла это переменная величина. Она зависит от температуры и агрегатного состояния (твердое, жидкое, газообразное).

Чем отличается теплоемкость и удельная теплоемкость?

Теплоёмкость — это количество теплоты, которое нужно сообщить всему объему тела для того чтобы его температура поднялась на единицу температуры.

Удельная теплоёмкость — это количество теплоты, которое нужно сообщить единице массы вещества, чтобы его температура поднялась на единицу температуры.

Уде́льная теплоёмкость — это отношение теплоёмкости к массе, теплоёмкость единичной массы вещества (разная для различных веществ); физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать единичной массе данного вещества для того, чтобы его температура изменилась на единицу. [1] .

В Международной системе единиц (СИ) удельная теплоёмкость измеряется в джоулях на килограмм на кельвин, Дж/(кг·К) [2] . Иногда используются и внесистемные единицы: калория/(кг·°C) и т. д.

Удельная теплоёмкость обычно обозначается буквами c или С , часто с индексами.

На значение удельной теплоёмкости влияет температура вещества и другие термодинамические параметры. К примеру, измерение удельной теплоёмкости воды даст разные результаты при 20 °C и 60 °C. Кроме того, удельная теплоёмкость зависит от того, каким образом позволено изменяться термодинамическим параметрам вещества (давлению, объёму и т. д.); например, удельная теплоёмкость при постоянном давлении ( C_P ) и при постоянном объёме ( C_V ), вообще говоря, различны.

Формула расчёта удельной теплоёмкости:

c = Q m Δ T , <displaystyle c=<frac >,>

c — удельная теплоёмкость, Q — количество теплоты, полученное веществом при нагреве (или выделившееся при охлаждении), m — масса нагреваемого (охлаждающегося) вещества, ΔT — разность конечной и начальной температур вещества.

Удельная теплоёмкость зависит от температуры, поэтому более корректной является следующая формула с малыми (формально бесконечно малыми) δ T <displaystyle delta T> и δ Q <displaystyle delta Q> :

c ( T ) = 1 m δ Q δ T . <displaystyle c(T)=<frac <1>><frac <delta Q><delta T>>.>

Содержание

Значения удельной теплоёмкости некоторых веществ [ править | править код ]

Приведены значения удельной теплоёмкости при постоянном давлении ( C_p ).

Теплофизические свойства топлива и масел. Температура воспламенения

В таблице представлены следующие свойства минеральных масел и некоторых видов топлива при атмосферном давлении: плотность масел, кг/л; средняя удельная (массовая) теплоемкость, ккал/(кг·град); теплопроводность, ккал/(м·ч·град) при температурах 20, 50 и 80°С; динамическая вязкость при 20 и 50ºС; температура воспламенения, °С.

Теплофизические свойства указаны для следующих масел и топлива: карбюраторное топливо (бензин), дизельное топливо (солярка), керосин, топливо для котлов и печей, веретенное масло, моторное топливо, цилиндрическое масло, сырая нефть.

По данным в таблице видно, что плотность топлива изменяется в пределах от 0,768 до 0,93 кг/л; удельная теплоемкость топлива и масла в таблице имеет значение около 0,5 ккал/(кг·град); теплопроводность топлива и масла приблизительно одинаковая, от температуры зависит слабо и находится в пределах от 0,1 до 0,12 ккал/(м·ч·град).

Теплофизические свойства нефтяных масел. Температура вспышки и застывания масел

В таблице представлены следующие свойства нефтяных масел Бакинского нефтеперегонного завода при атмосферном давлении и температуре 20ºС (по данным Мустафаева):

• плотность, кг/л;
• средняя удельная (массовая) теплоемкость, ккал/(кг·град);
• теплопроводность, ккал/(м·ч·град);
• кинематическая вязкость, сст при 50ºС;
• температура вспышки, ºС;
• температура застывания, ºС;
• содержание золы, %.

Даны теплофизические свойства масел: трансформаторное, турбинное Л, Соляровое Р.69, турбинное УТ, веретенное УТ, веретенное 3, машинное СУ, моторное Т, цилиндровое 2, машинное С.

По данным в таблице видно, что трансформаторное и соляровое масла обладает наибольшей теплопроводностью, трансформаторное масло имеет еще и очень низкую температуру застывания (минус 55ºС), что позволяет применять его для охлаждения трансформаторов и в северных регионах страны.

Теплопроводность масел и топлива

В таблице представлены значения теплопроводности масел и некоторых продуктов перегонки нефти в зависимости от температуры (в интервале от -50 до 300ºС).
Даны значения коэффициента теплопроводности для следующих нефтепродуктов: бензин Б-70 (жидкий), вазелин, газолин, керосин Т-1 (жидкий), масло касторовое, оливковое, парафиновое, трансформаторное (ГОСТ 982-80), АМГ-10, ВМ-4, МС-20, ТМ-1, ХФ-22, парафин, топливо дизельное.

По значениям в таблице можно отметить масла с высокой теплопроводностью: трансформаторное масло, масло АМГ-10, ВМ-4, МС-20, ТМ-1 и ХФ-22.

Теплоемкость масел и топлива

В таблице указаны значения массовой удельной теплоемкости масел (размерность кДж/(кг·К) ) и некоторых видов топлива в зависимости от температуры (в интервале от -50 до 1040ºС) при атмосферном давлении.

Даны значения массовой теплоемкости следующих видов топлива и масла: бензин Б-70 (жидкий и пары), глицерин, керосин Т-1 (жидкий и пары), мазут, масло ВМ-4, масло МС-20, масло трансформаторное, растительное масло, нефть, уголь каменный.

Следует отметить, что высоким значением теплоемкости обладают бензин и керосин. Удельная теплоемкость бензина при температуре 423 К составляет 2740 Дж/(кг·К).

Теплофизические свойства жидких топлив при 20ºС

В таблице приведены следующие свойства жидких топлив при 20ºС и атмосферном давлении:

• состав горючей смеси, % по массе;
• зольность, %;
• содержание влаги, %;
• низшая теплота сгорания, кДж/кг;
• плотность, кг/м 3 ;
• массовая теплоемкость, кДж/(кг·град);
• кинематическая вязкость, м 2 /сек;
• теплопроводность, Вт/(м·град);
• температура вспышки, К;
• температура кипения, К.

Свойства даны для следующих жидких топлив: бензин высшего качества, бензин 3-го сорта, керосин высшего качества, керосин торговый, дизельное автотракторное горючее, соляровое масло, мазут малосернистых марок.

Примечание: мазут содержится в нефтяных фракциях, перегоняемых, при температурах 473-643К; его химический состав и удельный вес меняются в зависимости от сорта нефти. Химические свойства и состав горючей массы бензина изменяются в зависимости от метода получения и сорта нефти. Обычно бензин состоит из насыщенных алифатических соединений, меняющихся в пределах от C₅H₁₂ до C₁₂H₂₆; в среднем состав соответствует C₈H₁₈ (октан).

Следует отметить, что коэффициент объемного расширения нефтепродуктов приблизительно равен 955·10 -6 1/град при температуре 120ºС.

Теплофизические свойства топлива Т-1 (ГОСТ 4138-49)

В таблице представлены следующие свойства топлива Т-1 при атмосферном давлении в интервале температуры от 20 до 100ºС:

• плотность, кг/л;
• средняя удельная (массовая) теплоемкость, ккал/(кг·град);
• теплопроводность, ккал/(м·ч·град);
• кинематическая вязкость, сст.

Примечание: перевод величин размерности в единицы СИ можно осуществить здесь

Теплофизические свойства топлива ТС-1 (ГОСТ 7149-54)

В таблице представлены следующие свойства топлива ТС-1 (керосин) при атмосферном давлении в интервале температуры от 20 до 100ºС:

• плотность, кг/л;
• средняя удельная (массовая) теплоемкость, ккал/(кг·град);
• теплопроводность, ккал/(м·ч·град);
• кинематическая вязкость, сст.

Такие теплофизические свойства топлива Т-1 и ТС-1, как плотность, теплопроводность и вязкость с повышением его температуры уменьшают свои значения. Особенно сильно снижается вязкость топлива при нагреве.

Теплоемкость топлива с ростом температуры увеличивается.

Теплопроводность керосина ТС-1

В таблице представлены значения теплопроводности в ккал/(м·ч·град) керосина ТС-1 в зависимости от температуры (в интервале от 0 до 250ºС) при давлении 1,5 и 25 атм.

Теплофизические свойства керосина тракторного (ГОСТ 1842-52)

В таблице представлены следующие свойства топлива керосин тракторный при атмосферном давлении в интервале температуры от 20 до 100ºС:

• плотность, кг/л;
• теплопроводность, ккал/(м·ч·град);
• кинематическая вязкость, сст.

Теплофизические свойства дизельного топлива ДЛ (ГОСТ 4749-49)

В таблице представлены следующие свойства топлива дизельного топлива при атмосферном давлении в интервале температуры от 20 до 100ºС:

• плотность, кг/л;
• теплопроводность, ккал/(м·ч·град);
• кинематическая вязкость, сст.

При нагревании дизельного топлива его плотность, теплопроводность и вязкость уменьшают свои значения.

Теплопроводность дизельного топлива

В таблице представлены значения теплопроводности в ккал/(м·ч·град) дизельного топлива в зависимости от температуры (в интервале от 0 до 250ºС) при давлении 1,5 и 10 атм.

Теплопроводность нефти

В таблице представлены значения теплопроводности в ккал/(м·ч·град) обессоленной нефти в зависимости от температуры (в интервале от 0 до 250ºС) при давлении 5 и 40 атм.

Теплопроводность нефти слабо зависит от давления и с ростом температуры уменьшается.

Примечание: перевод величин размерности в единицы СИ можно осуществить здесь

Теплопроводность бензина НК-140 прямой гонки

В таблице представлены значения теплопроводности в ккал/(м·ч·град) бензина НК-140 в зависимости от температуры (в интервале от 0 до 200ºС) при давлении 1,5 и 40 атм.

Теплопроводность мазута при давлении 3 атм.

В таблице представлены значения теплопроводности в ккал/(м·ч·град) мазута прямой гонки в зависимости от температуры (в интервале от 0 до 300ºС) при давлении 3 атм.

Примечание: перевод величин размерности в единицы СИ можно осуществить здесь

Источники:
1. Теплопроводность газов и жидкостей. Н. В. Цедерберг. М.: Госенергоиздат, 1963. — 408 с.
2. Физические величины. Справочник. А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.:Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
3. Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники.