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        水的物性理論計算
        發布時間:2021-11-19 14:50:43瀏覽次數:
        引    言

        水是我們常接觸的物質,關於它的性質需要經常查表,略顯麻煩,今天給大家介紹一種理論計算方法,這樣需要什麼性質可以直接計算出來。在文末有提供本文中所涉及到的EXCEL計算表格,歡迎各位下載使用。可以計算的性質包括:飽和蒸汽壓,液體熱容,理想氣體熱容,液體粘度,氣體粘度,液體導熱係數,氣體導熱係數,汽化焓,液體密度,表麵張力等,下麵一一介紹理論計算公式:

         水.jpg


        理論計算

        1:飽和蒸汽壓

        飽和蒸汽壓.png


        Exp:以e為底的指數函數

        Ln:以常數e為底數的對數

        Y:飽和蒸汽壓,Pa

        A:73.649

        B:-7258.2

        C:-7.3037

        D:4.1653E-6

        E:2

        T:溫度,K

        比如100℃的水的飽和蒸汽壓理論計算值為:

        Y=100720.08Pa=100.72008Kpa

        這個公式可以用來計算溶液的沸點,100℃的水如果壓力為0MPa(表壓,絕壓為101.325KPa)那麼就可以達到沸騰狀態,可以看到跟我們理論計算的飽和蒸汽壓基本吻合。

        我們查一下水在0.1MPa(表壓,絕壓為201.325KPa)下的溫度為120℃。

        那麼120℃下的飽和蒸汽壓理論計算為:

        Y=197345.42Pa=197.34542Pa

        也是基本吻合的。如果要通過壓力來計算所對應的沸點則需要借助EXCEL來操作,通過宏來進行數據匹配。(EXCEl計算表格已經編好,文末有下載方式)


        2:液體熱容

        液體熱容.png


        Y:J/(kmol*K)

        A:2.76370E+5

        B:-2090.1

        C:8.125

        D:-0.014116

        E:9.3701E-6

        比如25℃水的熱容理論計算值為:

        Y=75368.65J(Kmol*K)=4.188147 KJ/(Kg*K)= 4.188147KJ/(Kg*℃)


        3:理想氣體熱容

        理想氣體熱容.png


        Y:J/(kmol*K)

        A:33363

        B:26790

        C:2610.5

        D:8896

        E:1169

        比如100℃水蒸汽的熱容理論計算值為:

        Y=34187.94J(Kmol*K)=1.89933 KJ/(Kg*K)=1.89933KJ/(Kg*℃)


        4:液體粘度

        液體粘度.png


        Y:Pa·s

        A:-52.843

        B:3703.6

        C:5.866

        D:-5.879E-29

        E:10

        比如25℃的水的粘度理論計算值為:

        Y=0.0009155Pa·s


        5:氣體粘度

        氣體粘度.png


        Y:Pa·s

        A:6.1839E-7

        B:0.67779

        C:847.23

        D:-73930

        比如100℃水蒸汽的粘度理論計算值為:

        Y=1.24907E-05Pa·s


        6:液體導熱係數

        液體導熱係數.png

        Y:W/(m*K)

        A:-0.432

        B:0.0057255

        C:-8.078E-6

        D:1.861E-9

        E:0

        比如25℃的水的導熱係數理論計算值為:

        Y=0.606089 W/(m*K)


        7:氣體導熱係數

        氣體導熱係數.png


        Y:W/(m*K)

        A:0.0021606

        B:0.76839

        C:3940.5

        D:-4.45340E+5

        比如100℃水蒸氣的導熱係數理論計算值為:

        Y=0.024449239 W/(m*K)= 0.024449239 W/(m*℃)

         

        8:汽化焓即汽化潛熱

        汽化焓.png


        Y:J/kmol

        Tr:對比溫度,絕對溫度與臨界溫度的比值,水的臨界溫度為

        A:5.2053E+7

        B:0.3199

        C:-0.212

        D:0.25795

        E:0

        比如100℃的水的汽化焓理論計算值為:

        Y=40806237J/kmol=2267.0132KJ/KG


        9:液體密度

        液體密度.png

        Y:kmol/m3

        A:5.459

        B:0.30542

        C:647.13

        D:0.081

        比如25℃的水的密度理論計算值為:

        Y=55.23361767kmol/m3=994.205118kg/m3


        10:表麵張力

        表麵張力.png

        Y:N/m

        Tr:對比溫度

        A:0.18548

        B:2.717

        C:-3.554

        D:2.047

        E:0

        比如25℃的水的表麵張力理論計算值為:

        Y=0.0728467 N/m

        以上理論計算經核對基本吻合。 

        結束語

        有了這些理論計算公式,我們可以單獨查詢使用,也可以把它整合到我們需要用到水的物性數據的計算表格中去,可以大大減少查詢及輸入數據的時間,從另外一方麵來說可以減少出錯的概率。