Удельная теплоемкость вещества — формулы, определение, обозначение

Удельная теплоемкость стали: таблицы при различных температурах02Х17Н11М2 20…400…600…800 470…560…610…650 02Х22Н5АМ3 20…100…200…300…400 480…500…530…550…590 03Х24Н6АМ3 (ЗИ130) 20…100…200…300…400 480…500…530…550…570 05ХН46МВБЧ (ДИ65) 100…200…300…400…500…600…700…800 445…465…480…490…500…510…515…520……

Содержание

Удельная теплоемкость стали распространенных марок

В сводной таблице представлена удельная теплоемкость стали распространенных марок: углеродистых, низко- и высоколегированных сталей, а также чугуна при различной температуре.

Приведены значения средней удельной теплоемкости низколегированных сталей, углеродистых сталей при различных температурах, указана теплоемкость высоколегированных сталей с особыми свойствами в зависимости от температуры.

По данным таблицы видно, что значение удельной теплоемкости стали с ростом температуры увеличивается. Следует отметить, что теплоемкость стали при комнатной температуре находится в диапазоне от 440 до 550 Дж/(кг·град); удельная теплоемкость стали в таблице представлена в интервале температуры от 20 до 1000°С.

Удельная теплоемкость стали при различных температурах
Марка стали Температура, °С Теплоемкость стали, Дж/(кг·град)
02Х17Н11М2 20…400…600…800 470…560…610…650
02Х22Н5АМ3 20…100…200…300…400 480…500…530…550…590
03Х24Н6АМ3 (ЗИ130) 20…100…200…300…400 480…500…530…550…570
05ХН46МВБЧ (ДИ65) 100…200…300…400…500…600…700…800 445…465…480…490…500…510…515…520
06Х12Н3Д 100…200…300…400 523…544…577…594
07Х16Н6 (Х16Н6, ЭП288) 100…200…300…400…500…600…700 440…500…550…590…630…670…710
08 100…200…400…600 465…477…510…565
08кп 100…200…300…400…500…600…700…800…900 482…498…514…533…555…584…626…695…695
08Х13 (0Х13, ЭИ496) 20 462
08Х14МФ 20…100…200…300…400…500…600 460…473…502…540…574…682…754
08Х17Т (0Х17Т, ЭИ645) 20 462
08Х17Н13М2Т (0Х17Н13М2Т) 20 504
08Х18Н10 (0Х18Н10) 20 504
08Х18Н10Т (0Х18Н10Т, ЭИ914) 20…100…200…300…400…500…600…700 461…494…515…536…549…561…574…595
08ГДНФЛ 100…200…300…400…500…600…700…800…900 483…500…517…529…554…571…613…697…693
09Х14Н19В2БР1 (ЭИ726) 20 502
015Х18М2Б-ВИ (ЭП882-ВИ) 100…200…300…400 473…519…578…636
1Х14Н14В2М (ЭИ257) 20…100…200…300…400…500…600…700 461…486…515…536…544…557…590…624
4Х5МФ1С (ЭП572) 20…100…200…300…400…500…600…700…800 431…477…519…565…620…703…888…766…749
10 100…200…400…600 465…477…510…565
10кп 100…200…400…600 466…479…512…567
10Х12Н3М2ФА(Ш) (10Х12Н3М2ФА-А(Ш)) 100…200…300…400…500 510…538…562…588…627
10Х13Н3М1Л 20 495
10Х17Н13М2Т (Х17Н13М2Т, ЭИ448) 20 504
10Х17Н13М3Т (Х17Н13М3Т, ЭИ432) 20 504
10Х18Н9Л 100 504
10ГН2МФА, 10ГН2МФА-ВД, 10ГН2МФА-Ш 100…200…300…400 469…553…599…628
12МХ 20…200…300…400…500…600…700 498…519…569…595…653…733…888
12X1МФ (ЭИ575) 100…200…300…400…500…600…700…800 507…597…607…643…695…783…934…1025
12Х13 (1Х13) 20…100…200…300…400…500…600…700…800 473…487…506…527…554…586…636…657…666
12Х13Г12АС2Н2 (ДИ50) 100…200…300…400…500…600…700 523…559…602…613…648…668…690
12Х18Н9 (Х18Н9) 20 504
12Х18Н9Т (Х18Н9Т) 20…100…200…300…400…500…600…700…800 469…486…498…511…519…528…532…544…548
12Х18Н12Т (Х18Н12Т) 20…100…200…300…400…500…600…700 461…494…515…540…548…561…574…595
14Х17Н2 (1Х17Н2, ЭИ268) 20 462
15 100…200…400…500 469…481…523…569
15Г 100…300…500 496…538…592
15К 100…200…400…500 469…482…524…570
15кп 100…200…300…400…500…600…700…800 465…486…515…532…565…586…620…691
15Л 100…200…400…600 469…477…515…570
15Х2НМФА-А, 15Х2НМФА-А класс 1 100…200…300…400 490…515…540…569
15Х11МФБЛ (1Х11МФБЛ, Х11ЛА) 100…200…300…400…500…600 494…528…574…641…741…867
15Х25Т (Х25Т, ЭИ439) 20 462
15ХМ 100 486
17Х18Н9 20 504
18Х11МНФБ (2Х11МНФБ, ЭП291) 100…200…300…400…500…600 490…540…590…666…766…900
18ХГТ 100…200…300…400…500…600…700…800 495…508…525…537…567…588…626…705
20 100…200…400…500 469…481…536…569
20Г 100…200…400…500 469…481…536…569
20ГСЛ 100…200…400…500 469…482…536…569
20К 100…200…400…500 469…482…524…570
20Л 100…200…400…600 469…481…536…570
20кп 100…200…300…400…500…600…700…800…900 486…498…514…533…555…584…636…703…695
20ХМЛ 100…200…300…400…500 498…572…588…612…660
20ХМФЛ 100…200…300…400…500…600 498…574…590…615…666…741
20Х3МВФ (ЭИ415, ЭИ579) 100…200…300…400…500…600 502…561…611…657…716…754
20Х23Н13 (Х23Н13, ЭИ319) 20 538
20Х23Н18 (Х23Н18, ЭИ417) 20 538
20ХН3А 100…200…300…400…500…600…700…800 494…507…523…536…565…586…624…703
22К 100…200…400…500 469…481…519…569
25 100…200…400…500 469…482…524…570
25Л 100…200…400…600 469…481…519…570
25Х1МФ 20 461
25Х2М1Ф (ЭИ723) 100…200…300…400…500…600 536…574…607…632…674…733
25ХГСА 20…100…200…300…400…500…600…700 496…504…512…533…554…584…622…693
30 100…200…300…400…500 469…481…544…523…762
30Г 100…200…300…400…500 469…481…544…599…762
30Л 100…200…400…600 469…481…523…570
30Х13 (3Х13) 20…100…200…300…400…500…600…700…800 473…486…504…525…532…586…641…679…691
30ХГТ 100…200…300…400…500…600…700…800 495…508…525…537…567…588…626…705
30Х 20…100…200…300…400…500…600…700…800…900 482…496…513…532…555…583…620…703…687…678
30ХН2МФА (30ХН2МВА) 20…100…200…300…400 466…508…529…567…588
30ХН3А 100…200…300…400…500…600…
700…800…900…1000
494…504…518…536…558…587…
657…703…695…687
33ХС 20…100…200…300…400…500…600…700 466…508…529…563…599…622…634…664
35 100…200…400…500 469…482…524…570
35Л 100…200…400…600 469…481…523…574
35ХГСЛ 100…200…300…400…500…600…700…800…900 496…504…512…533…554…584…622…693…689
35ХМЛ 100…200…300…400…500…600…700…800…900 479…500…512…529…550…580…617…689…685
36Х18Н25С2 (4Х18Н25С2, ЭЯ3С) 20 515
40 100…200…300…400…600 469…481…519…523…574
40Г 100…200…400…600 486…481…490…574
40Л 100…200…400…600 469…481…523…574
40Х10С2М (4Х10С2М, ЭИ107) 300…400…500 532…561…586
40Х13 (4Х13) 20…100…200…300…400…500…600…700…800 452…477…502…528…553…578…620…666…691
40ХЛ 100…200…300…400…500…600…700…800…900 491…508…525…538…569…588…626…701…689
45 100…200…400…500 469…482…524…574
45Г2 100…200 444…427
45Л 100…200…400…600 469…481…523…569
45Х14Н14В2М (ЭИ69) 300…400…500…600 507…511…523…528
50 300…400…500 561…641…787
50Г 20…100…200…300…400…500…600…700 487…500…517…533…559…584…609…676
50Л 100…200…400…600 478…511…511…569
55 100…200…400…500 477…486…523…569
60 100…200…400…600 481…486…528…565
ХН35ВТ (ЭИ612) 100…200…300…400…500…600 511…544…569…590…595…595
ХН64ВМКЮТЛ (ЗМИ3) 20…100…200…300…400…500…600…
700…800…900…1000
430…450…470…490…515…540…565…
590…625…650…1008
ХН65ВКМБЮТЛ (ЭИ539ЛМУ) 20…100…200…300…400…500…600…
700…800…900…1000
424…436…480…493…505…518…548…
596…650…692…710
ХН65ВМТЮЛ (ЭИ893Л) 20…100…200…300…400…500…600…700…800 425…430…440…470…500…510…550…615…650
ХН65КМВЮТЛ (ЖС6К) 20…100…200…300…400…500…600…700…800…900 380…400…420…445…470…485…515…560…610…660
ХН70БДТ (ЭК59) 100…200…300…400 450…475…500…505
ХН70КВМЮТЛ (ЦНК17П) 20 440
ХН80ТБЮА (ЭИ607А) 100…200…300…400…500…600 494…547…607…678…749…829
Х15Н60-Н 20 460
Х20Н80-Н 20 460
Х23Ю5Т 20…800 480…750
Х27Ю5Т 20…800 500…690
А12 100…300…400…600 469…477…515…569
Р6М5 100…200…300…400…500…600…700 440…470…500…550…580…670…900
Р18 100…200…300…400…500…600…700 420…450…470…510…550…610…690
У8, У8А 20…100…200…300…400…500…600…700…800…900 477…511…528…548…565…594…624…724…724…703
У12, У12А 20…100…200…300…400…500…600…700…800…900 469…503…519…536…553…720…611…712…703…699

Что такое удельная теплоемкость стали и других материалов: терминология + расчётные особенности

Простой эксперимент выше четко дает понять, что у каждого химического элемента имеется собственный физический показатель, именуемый удельной теплоемкостью. В рамках нашего сайта вопрос рассматривается для стали и ее сплавов, ибо в черной/цветной металлургии оговоренный параметр крайне важен. Давайте рассмотрим термин «удельная теплоемкость» и особенность стали поподробнее.

1) Понятие удельной теплоемкости

Термин состоит из 2 слов – удельная и теплоемкость. Для простоты усвоения полного, разберем частное. Теплоемкостью называют количество поглощаемой теплоты при нагревании на температуру в 1 кельвин.

opredelenie-teploemkosti

Более точное определение дается в учебнике 8 класса – физическая величина, просчитывающаяся как отношение количества теплоты в бесконечно малой смене температуры, к показателю этого изменения.

rasshifrovka-formuly-teploemkosti

Теперь перейдём к удельной теплоемкости. В международной системе единиц величина представляется как заглавная/прописная латинская «С», а единица измерения величины одна из двух – Джоули на килограммы, перемноженные на кельвины (Дж/(кг•К), или калории, деленные на килограммы, умноженные на градусы Цельсия (калория/(кг•°C). Второй вариант относится к одному из многих вариантов внесистемных единиц.

Важно: удельная теплоемкость напрямую зависит от значения температуры, а потому, в науке более точным считается формула со значениями, которые формально бесконечно малы.

В промышленности удельная теплоемкость с предельно минимальными значениями почти не используется поэтому в дальнейшем будет рассмотрена исключительно классическая формулировка формулы расчёта.

Справочные значения веса стального круга

2) Что такое сталь: особенности материала + классификация

Нужно знать, с чем имеем дело, и в отношении стали это особо важно, ведь 95% производства держится именно на данном металлургийном сырье. По сути, сталь – это сплав на основании железа и углерода. Вкрапление углерода меняется в рамках 0.1-3%. В 2020 году при производстве стали, доля легированных добавок может колебаться в рамках 40%, из чего следует, что чистое вхождение железа составляет не более 50% от общего объема.

Преимущества стали Недостатки материала
Материал с высокими показателями прочности + обилие свойств, что обуславливается различными добавками и способами обработки стали. Слабая стойкость классической стали к коррозии. Частично решает проблему покрытие нержавейкой/полимером. Нержавеющая сталь в 3-10 раз дороже своего «черного» собрата.
Хорошая вязкость с упругостью, что позволяет применять материал в местах как с динамическими, так и статическими нагрузками. Из-за накопления электричества повышается электромеханическая коррозия.
Низкий показатель износостойкости, что обеспечивает материалу эксплуатационную долговечность. Конструкции из стали имеют большой вес, что может усложнить монтаж/демонтаж и даже эксплуатацию.
Экономически обоснованный вариант сырья, ибо добыча железа по себестоимости в десятки раз ниже, нежели другие типы металлов периодической системы. Мельчайшие неточности в многоэтапном процессе изготовления стали оборачиваются фатальными провалами в качестве итоговой продукции.

Благодаря простоте сгибания, нарезания и сварки, стальные конструкции, часто используемые не только в промышленных масштабах, но и в домашнем хозяйстве. В зависимости от способа производства, свойства сплава могут варьироваться очень сильно. И удельной теплоемкости это касается, в том числе.

Классификация стали

Параметр Компоненты + описание
По химическому составу Углеродистые . Легирующим элементом выступает углерод. В зависимости от его доли в сплаве, идет подразделение на малоуглеродистые (менее 0.3%), среднеуглеродистые (от 0.3% до 0.8%) и высокоуглеродистые (более 0.7%).
Легированные . Здесь также 3 подгруппы в зависимости от долевого вхождения примесей – меньше 2.5%, от 2.5% до 10%, и более 10%. Низко-, средне-, и высоколегированные соответственно. Добавками могут быть как металлы, так и неметаллические вещества. Самая популярная из легированных сталей – нержавейка.
По структурному составу Перлитная . Разновидности стали с низким содержанием углерода.
Мартенситные . В сплаве большое количество примесей.
Аустенитная. Высоколегированная сталь.
По раскислителю Спокойная . В сплаве не содержится закись железа, что делает металл однородным и стабильным. Используется не часто из-за дороговизны производства.
Полуспокойная . Твердеет без кипения, но сопутствующие газы выделяются + часть из них остается в сплаве и после отвердевания. Сталь используется в конструкционных целях.
Кипящая . С содержанием газов в остывшем материале. Из-за этого слабо пригоден к сварке. По технологии изготовления – это самый дешевый вариант, потому используется для большинства простых конструкций.
По назначению Строительная . Обычные и низколегированные разновидности стали с хорошими показателями свариваемости. Используются в конструкциях с высокими статическими нагрузками.
Инструментальная. Относят стали с высоким содержанием углерода и сторонних примесей (более 20%). В категории имеется классификация на штампованные, измерительные и режущие.
Конструкционные . Сплавы имеют незначительное содержание марганца. Основная область применения – узловые элементы конструкций. Из-за необходимости разнообразия в свойствах, в категории популярные среднелегированные стали.
Специальные . По сути, это специфические разновидности конструкционных сталей. Специализированное назначение – устойчивость к жару, кислоте и другим агрессивным средам.
По примесям Рядовые . Содержание серы и фосфора не более 7 сотых процента.
Качественные . Долевое содержание серы меньше 0.04% и фосфора меньше 0.35%. По изготовлению обходятся дороже, но в отношении механических свойств – куда лучше.
Высококачественные . Долевое содержание серы и фосфора менее 0.025%. Технология изготовления – электрические печи, где требуется низкое вкрапление неметаллических примесей.
Особовысококачественные . Элита среди стали. Процентное содержание серы менее 0.015%, а фосфора менее 0.025%.

Вдаваться в тонкости производства не будем, но вы должны понимать, что удельная теплоемкость марки стали напрямую зависит от методов ее производства. В 2020 году выделяют 4 метода изготовления стальных сплавов – мартеновский, кислотно-конвертерный, электроплавильный и прямой. По своей сути, производство стальных сплавов – это переработка чугуна с отжиганием излишних примесей и введением легирующих компонентов. И чем дороже сырье/технология, тем лучше результат.

Калькулятор веса стального круга

Средняя удельная теплоемкость высоколегированных сталей

В таблице даны значения массовой удельной теплоемкости высоколегированных сталей с особыми свойствами таких, как сталь Г13 и сталь Р18.
Теплоемкость сталей Г13 и Р18 приведена в размерности кДж/(кг·град) при температурах 50…1300°С.

Средняя удельная теплоемкость высоколегированной стали с особыми свойствами, таблица 2

Средняя удельная теплоемкость сталей низколегированных

В таблице представлены значения массовой удельной теплоемкости низколегированных сталей. Даны значения теплоемкости для следующих марок стали: сталь 30Х, 30Н3, 30ХН3, 30Г2, 50С2Г. Удельная теплоемкость сталей в таблице выражена в кДж/(кг·град) и указана в зависимости от температуры — в интервале от 50 до 1300°С.

Средняя удельная теплоемкость низколегированных сталей, таблица 3

Средняя удельная теплоемкость сталей низколегированных

В таблице представлены значения массовой удельной теплоемкости низколегированных сталей. Даны значения теплоемкости для следующих марок стали: сталь 30Х, 30Н3, 30ХН3, 30Г2, 50С2Г. Удельная теплоемкость сталей в таблице выражена в кДж/(кг·град) и указана в зависимости от температуры — в интервале от 50 до 1300°С.

Средняя удельная теплоемкость низколегированных сталей, таблица 3

Теоретические основы металлургического производства

1.3 Основные физические свойства железа

Температура плавления

химически чистого железа составляет 1539оС. Технически чистое железо, полученное в результате окислительного рафинирования, содержит некоторое количество растворенного в металле кислорода. По этой причине температура его плавления понижается до 1530оС.

Температура плавления стали всегда ниже температуры плавления железа в связи с наличием в ней примесей. Растворенные в железе металлы (Mn, Cr, Ni. Co, Mo, V и др.) понижают температуру плавления металла на 1 – 3оС на 1% введенного элемента, а элементы из группы металлоидов (C, O, S, P и др.) на 30 – 80оС.

На протяжении большей части общей продолжительности плавки температура плавления металла изменяется главным образом в результате изменения содержания углерода. При концентрации углерода 0,1 – 1,2%, которая характерна для доводки плавки в сталеплавильных агрегатах, температуру плавления металла с достаточной для практических целей точностью можно оценить из уравнения

Теплота плавления железа

составляет 15200 Дж/моль или 271,7 кДж/кг.

Температура кипения железа

в изданиях последних лет приводится равной 2735оС. Однако, опубликованы результаты исследований, согласно которым температура кипения железа значительно выше (до 3230оС).

Теплота испарения железа

составляет 352,5 кДж/моль или 6300 кДж/кг.

Давление насыщенного пара железа

(PFe, Па) можно оценить при помощи уравнения

где Т – температура металла, К.

Результаты расчета давления насыщенного пара железа при различных температурах, а также содержания пыли в окислительной газовой фазе над металлом (X

, г/м3) представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

– Давление насыщенного пара железа и запыленность газов при разных температурах

Согласно существующим санитарным нормам содержание пыли в газах, которые выбрасываются в атмосферу, не должно превышать 0,1 г/м3. Из данных таблицы 1.1 видно, что при 1600оС запыленность газов над открытой поверхностью металла выше допустимых значений. Поэтому обязательно требуется очистка газов от пыли, состоящей в основном из оксидов железа.

Динамическая вязкость

. Коэффициент динамической вязкости жидкости () определяется из соотношения

где F – сила взаимодействия двух движущихся слоев, Н;

S – площадь соприкосновения слоев, м2;

– градиент скорости слоев жидкости по нормали к направлению потока, с-1.

Динамическая вязкость сплавов железа обычно изменяется в пределах 0,001 – 0,005 Па•с. Ее величина зависит от температуры и содержания примесей, главным образом углерода. При перегреве металла над температурой плавления выше 25 – 30оС влияние температуры не существенно.

Кинематическая вязкость

жидкости представляет собой скорость передачи импульса в потоке единичной массы. Ее величина определяется из уравнения

где – плотность жидкости, кг/м3.

Величина динамической вязкости жидкого железа близка к 6•10-7 м2/с.

Плотность железа

при 1550 – 1650оС равна 6700 – 6800 кг/м3. При температуре кристаллизации плотность жидкого металла близка к 6850 кг/м3. Плотность твердого железа при температуре кристаллизации равна 7450 кг/м3, при комнатной температуре – 7800 кг/м3.

Из обычных примесей наибольшее влияние на плотность расплавов железа оказывают углерод и кремний, понижая ее. Поэтому обычного состава жидкий чугун имеет плотность 6200 – 6400 кг/м3, твердый при комнатной температуре – 7000 – 7200 кг/м3.

Плотность жидкой и твердой стали занимает промежуточное положение между плотностями железа и чугуна и составляет соответственно 6500 – 6600 и 7500 – 7600 кг/м3.

Удельная теплоемкость

жидкого металла практически не зависит от температуры. В оценочных расчетах величину ее можно принимать равной 0,88 кДж/(кг•К) для чугуна и 0,84 кДж/(кг•К) для стали.

Поверхностное натяжение железа

имеет максимальное значение при температуре около 1550оС. В области более высоких и низких температур величина его уменьшается. Это отличает железо от большинства металлов, для которых характерно понижение поверхностного натяжения при повышении температуры.

Поверхностное натяжение жидких сплавов железа существенно меняется в зависимости от химического состава и температуры. Обычно оно изменяется в пределах 1000 – 1800 мДж/м2 (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1

– Влияние примесей на величину поверхностного натяжения сплавов железа

Растворимость. Весьма ограниченную растворимость в жидком и твердом железе имеют щелочные (Li, Na, K, Rb, Cs) и щелочноземельные (Mg, Ca, Ba, Sr) металлы. Кроме того практически нерастворимыми являются Ag, Cd и Bi.

К числу металлов, имеющих неограниченную растворимость в железе, относятся Mn, Ni, Co, Cu, Al, Sb, Ce и все редкоземельные металлы.

Ограниченной растворимостью в железе обладают Cr, V, Mo, W, Ti, Zr, Pb, Sn, Pt и др. Но при высоких температурах все металлы этой группы, кроме Pb и Sn, растворяются в расплавах железа в неограниченных количествах.

1.3 Основные физические свойства железа

Меню

Ромашкин А.Н.

Удельная теплоёмкость — это количество тепла, которое требуется затратить, чтобы нагреть 1 килограмм вещества на 1 градус по шкале Кельвина (или Цельсия).

Физическая размерность удельной теплоемкости: Дж/(кг·К) = Дж·кг-1·К-1 = м2·с-2·К-1.

В таблице приводятся в порядке возрастания значения удельной теплоемкости различных веществ, сплавов, растворов, смесей. Ссылки на источник данный приведены после таблицы.

При пользовании таблицей 1 следует учитывать приближенный характер данных. Для всех веществ удельная теплоемкость зависит от температуры и агрегатного состояния. У сложных объектов (смесей, композитных материалов, продуктов питания) удельная теплоемкость может значительно варьироваться для разных образцов.

Таблица 1. Теплоемкость чистых веществ

Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К)
Золото твердое 129
Свинец твердое 130
Иридий твердое 134
Вольфрам твердое 134
Платина твердое 134
Ртуть жидкое 139
Олово твердое 218
Серебро твердое 234
Цинк твердое 380
Латунь твердое 380
Медь твердое 385
Константан твердое 410
Железо твердое 444
Сталь твердое 460
Высоколегированная сталь твердое 480
Чугун твердое 500
Никель твердое 500
Алмаз твердое 502
Флинт (стекло) твердое 503
Кронглас (стекло) твердое 670
Кварцевое стекло твердое 703
Сера ромбическая твердое 710
Кварц твердое 750
Гранит твердое 770
Фарфор твердое 800
Цемент твердое 800
Кальцит твердое 800
Базальт твердое 820
Песок твердое 835
Графит твердое 840
Кирпич твердое 840
Оконное стекло твердое 840
Асбест твердое 840
Кокс (0…100 °С) твердое 840
Известь твердое 840
Волокно минеральное твердое 840
Земля (сухая) твердое 840
Мрамор твердое 840
Соль поваренная твердое 880
Слюда твердое 880
Нефть жидкое 880
Глина твердое 900
Соль каменная твердое 920
Асфальт твердое 920
Кислород газообразное 920
Алюминий твердое 930
Трихлорэтилен жидкое 930
Абсоцемент твердое 960
Силикатный кирпич твердое 1000
Полихлорвинил твердое 1000
Хлороформ жидкое 1000
Воздух (сухой) газообразное 1005
Азот газообразное 1042
Гипс твердое 1090
Бетон твердое 1130
Сахар-песок 1250
Хлопок твердое 1300
Каменный уголь твердое 1300
Бумага (сухая) твердое 1340
Серная кислота (100%) жидкое 1340
Сухой лед (твердый CO2) твердое 1380
Полистирол твердое 1380
Полиуретан твердое 1380
Резина (твердая) твердое 1420
Бензол жидкое 1420
Текстолит твердое 1470
Солидол твердое 1470
Целлюлоза твердое 1500
Кожа твердое 1510
Бакелит твердое 1590
Шерсть твердое 1700
Машинное масло жидкое 1670
Пробка твердое 1680
Толуол твердое 1720
Винилпласт твердое 1760
Скипидар жидкое 1800
Бериллий твердое 1824
Керосин бытовой жидкое 1880
Пластмасса твердое 1900
Соляная кислота (17%) жидкое 1930
Земля (влажная) твердое 2000
Вода (пар при 100 °C) газообразное 2020
Бензин жидкое 2050
Вода (лед при 0 °C) твердое 2060
Сгущенное молоко 2061
Деготь каменноугольный жидкое 2090
Ацетон жидкое 2160
Сало 2175
Парафин жидкое 2200
Древесноволокнистая плита твердое 2300
Этиленгликоль жидкое 2300
Этанол (спирт) жидкое 2390
Дерево (дуб) твердое 2400
Глицерин жидкое 2430
Метиловый спирт жидкое 2470
Говядина жирная 2510
Патока 2650
Масло сливочное 2680
Дерево (пихта) твердое 2700
Свинина, баранина 2845
Печень 3010
Азотная кислота (100%) жидкое 3100
Яичный белок (куриный) 3140
Сыр 3140
Говядина постная 3220
Мясо птицы 3300
Картофель 3430
Тело человека 3470
Сметана 3550
Литий твердое 3582
Яблоки 3600
Колбаса 3600
Рыба постная 3600
Апельсины, лимоны 3670
Сусло пивное жидкое 3927
Вода морская (6% соли) жидкое 3780
Грибы 3900
Вода морская (3% соли) жидкое 3930
Вода морская (0,5% соли) жидкое 4100
Вода жидкое 4183
Нашатырный спирт жидкое 4730
Столярный клей жидкое 4190
Гелий газообразное 5190
Водород газообразное 14300

Источники:

  • — Википедия: Удельная теплоемкость;
  • — средняя удельная теплоемкость некоторых твердых материалов при 0…100 °С, кДж/(кг·К) по данным пособия «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» под ред. Романкова;
  • — табличные значения наиболее распространенных жидкостей;
  • — табличные значения наиболее распространенных твердых тел;
  • — удельная теплоемкость при 20 °С;
  • — теплоаккумулирующая способность материалов;
  • — удельная теплоемкость твердых веществ и некоторых жидкостей;
  • — данные по теплоемкости пищевых продуктов;
  • — теплоемкость всяких разных [пищевых] продуктов;
  • — теплоемкость углей;
  • — средняя удельная теплоемкость твердых тел при комнатной температуре — таблица в книге С.Д. Бескова «Технохимические расчеты» в электронной библиотеке «Нефть и газ» (требуется регистрация). Это наиболее подробный из доступных в интернете справочников.

Таблица 2. Удельная теплоемкость углеродистых сталей марок Сталь 20 и Сталь 40 при высоких температурах (Дж/(кг∙ºC)) От 50 ºC до заданной температуры

Температура, ºC Сталь 20 Сталь 40
100 486 486
150 494 494
200 499 503
250 507 511
300 515 520
350 524 528
400 532 541
450 545 549
500 557 561
550 570 574
600 582 591
650 595 608
700 608 629
750 679 670
800 675 704
850 662 704
900 658 704
950 654 700
1000 654 696
1050 654 691
1100 649 691
1150 649 691
1200 649 687
1250 654 687
1300 654 687

Источник: Теплофизические свойства веществ, Справочник. Под ред. Н.Б.Варгафтика. Ленинград: Государственное энергетическое издательство. 1956 — 367 с.

Таблица теплоемкости некоторых материалов.

Таблица теплоемкости некоторых материалов.

Таблица показывает, какое количество тепла может сохранить в себе 1 кубометр материала при его нагреве на 1 градус.

№ по СНИП Материал Плотность кг/м 3 Удельная теплоемкость, кДж/кг* o C Кол-во тепла на 1 градус, кДж/м 3 * o C
144 Пенополистирол 40 1,34 54
129 Маты минерало-ватные прошивные 125 0,84 105
143 Пенополистирол 100 1,34 134
145 Пенопласт ПХВ-1 125 1,26 158
142 Пенополистирол 150 1,34 201
67 Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат 300 0,84 252
66 Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат 400 0,84 336
119 Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные 200 2,30 460
65 Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат 600 0,84 504
64 Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат 800 0,84 672
70 Газо- и пено- золобетон 800 0,84 672
83 Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) 800 0,84 672
63 Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат 1000 0,84 840
69 Газо- и пено- золобетон 1000 0,84 840
118 Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные 400 2,30 920
68 Газо- и пено- золобетон 1200 0,84 1008
108 Сосна и ель поперёк волокон 500 2,30 1150
109 Сосна и ель вдоль волокон 500 2,30 1150
92 Керамический пустотный 1400 0,88 1232
112 Фанера клееная 600 2,30 1380
117 Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные 600 2,30 1380
91 Кирпич керамический 1600 0,88 1408
47 Бетон на доменных гранулированных шлаках 1800 0,84 1512
84 Кирпичная кладка (кирпич глиняный) 1800 0,88 1584
110 Дуб поперек волокон 700 2,30 1610
111 Дуб вдоль волокон 700 2,30 1610
116 Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружеч-ные 800 2,30 1840
2 Бетон на гравии или щебне из природного камня 2400 0,84 2016
1 Железо-бетон 2500 0,84 2100
113 Картон облицовочный 1000 2,30 2300
115 Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружеч-ные 1000 2,30 2300
Вода 1000 4,18 4180

Пример. Сколько тепла будет накоплено в 1 кубометре воды при нагреве ее от 40 градусов до 90 градусов?

Удельная теплоемкость воды при 20 o Суд = 4,18 кДж/кг* o С Разница температур Т = 90-40 = 50 o Удельный вес г = 1000 кг/м 3 Объем v=1 м 3 Количество запасенной энергии Э = C*Т*v*г = 4.18*50*1*1000 = 209000 кДж (

Теплопроводимость.

Теплопроводность численно равна количеству теплоты (Дж), проходящее через единицу площади (кв.м) за единицу времени (сек) при единичном температурном градиенте.

Коэффициенты теплопроводности из справочника:

Металл Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К)
Медь 390
Алюминий 236
Сталь 47
Чугун 42

Вывод: чугун распределяет тепло медленно. Иными словами, мясо на чугунной сковороде не будет пригорать (в том числе) из-за более равномерного распределения тепла.

Похожая ситуация в приготовлении шашлыка на природе. Приготовление мяса на углях позволяет пропечь куски. Приготовление на открытом огне просто зажаривает внешнюю часть кусков мяса, оставив внутренние части сырыми.

Средняя удельная теплоемкость углеродистых сталей

В таблице представлены значения массовой теплоемкости железа и следующих углеродистых сталей: сталь 08КП, ст. 08, сталь 20, 40, сталь У8, У8′, у12. Массовая удельная теплоемкость углеродистых сталей в таблице дана в размерности кДж/(кг·град) в интервале температуры от 50 до 1300°С.

Средняя удельная теплоемкость углеродистых сталей, таблица 6 Источники:

  1. Чиркин В. С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники.
  2. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
  3. Марочник сталей и сплавов. 2-е изд., доп. и испр. А. С. Зубченко, М. М. Колосков, Ю. В. Каширский и др. Под общей ред. А. С. Зубченко — М.: Машиностроение, 2003. 784 с.

Средняя удельная теплоемкость углеродистых сталей

В таблице представлены значения массовой теплоемкости железа и следующих углеродистых сталей: сталь 08КП, ст. 08, сталь 20, 40, сталь У8, У8′, у12. Массовая удельная теплоемкость углеродистых сталей в таблице дана в размерности кДж/(кг·град) в интервале температуры от 50 до 1300°С.

Средняя удельная теплоемкость углеродистых сталей, таблица 6
Источники:

  1. Чиркин В. С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники.
  2. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
  3. Марочник сталей и сплавов. 2-е изд., доп. и испр. А. С. Зубченко, М. М. Колосков, Ю. В. Каширский и др. Под общей ред. А. С. Зубченко — М.: Машиностроение, 2003. 784 с.

Удельная теплоёмкость вещества означает количество теплоты, необходимое для нагрева единицы веществ на один градус. Чаще всего за единицу вещества берётся масса в 1 кг. Реже используются единицы объёма, например, кубометр или литр. В химии при термохимических реакциях используется молярная теплоёмкость, когда за единицу вещества принимают моль. Удельная теплоёмкость заметно меняется при изменении температуры и в большей степени при изменении агрегатного состояния вещества, например, значения теплоёмкости воды будут разными в жидком, твёрдом и газообразном состоянии. В приведённой таблице указывается также температура и агрегатное состояние вещества.
Удельная теплоёмкость материалов

Наименование материала Температура 0С Удельная теплоёмкость
кДж /(кг · К) кал /(г · 0С)
Удельная теплоёмкость газов и паров
Азот 0 — 200 1,0 0,25
Водород 0 — 200 14,2 3,41
Водяной пар 100 — 500 2,0 0,48
Воздух 0 — 400 1,0 0,24
Гелий 0 — 600 5,2 1,24
Кислород 20 — 440 0,92 0,22
Оксид углерода 26 — 200 1,0 0,24
Пары спирта 40 — 100 1,2 0,29
Хлор 13 — 200 0,5 0,12
Удельная теплоёмкость жидкостей при нормальном атмосферном давлении
Бензин (Б-70) 20 2,05 0,49
Вода 1 — 100 4,19 1,00
Глицерин 0 — 100 2,43 0,58
Керосин 0 — 100 2,09 0,50
Масло машинное 0 — 100 1,67 0,40
Масло подсолнечное 20 2,43 0,58
Молоко 20 3,94 0,94
Нефть 0 — 100 1,67 — 2,09 0,40 — 0,50
Ртуть 0 — 300 0,138 0,033
Спирт 20 2,47 0,59
Эфир 18 3,34 0,80
Удельная теплоёмкость расплавленных металлов и сжиженных газов
Азот -200,4 2,01 0,48
Алюминий 660 — 1000 1,09 0,36
Водород -257,4 7,41 1,77
Воздух -193,0 1,97 0,47
Гелий -269,0 4,19 1,00
Золото 1055 — 1300 0,14 0,034
Кислород -200,3 1,63 0,39
Натрий 100 1,34 0,33
Олово 250 0,25 0,060
Свинец 327 0,16 0,039
Серебро 960 — 1300 0,29 0,069
Удельная теплоёмкость твёрдых веществ
Азот твёрдый -250 0,46 0,11
Бетон 20 0,88 0,21
Бумага 20 1,50 0,36
Воздух твёрдый -193 2,00 0,47
Графит 0 — 100 0,75 0,18
Дерево:
дуб 0 — 100 2,40 0,57
ель, сосна 0 — 100 2,70 0,65
Каменная соль 0 — 100 0,92 0,22
Камень 0 — 100 0,84 0,20
Кирпич 0 0,88 0,21
Кислород твёрдый -200,3 1,60 0,39
Лёд -40 — 0 2,10 0,50
Нафталин 20 1,30 0,31
Парафин 20 2,89 0,69
Пробка 0 — 100 2,00 0,48
Стекло:
обыкновенное 0 — 100 0,67 0,16
зеркальное 0 — 100 0,79 0,19
лабораторное 0 — 100 0,84 0,20
Фарфор 0 — 100 1,10 0,26
Шифер 20 0,75 0,18
Удельная теплоёмкость металлов и сплавов
Алюминий 0 — 200 0,92 0,22
Вольфрам 0 — 1000 0,15 0,035
Железо 0 — 500 0,54 0,13
Золото 0 — 500 0,13 0,032
Иридий 0 — 1000 0,15 0,037
Магний 0 — 500 1,10 0,27
Медь 0 — 500 0,40 0,097
Никель 0 — 300 0,50 0,12
Олово 0 — 200 0,23 0,056
Платина 0 — 500 0,14 0,033
Свинец 0 — 300 0,14 0,033
Серебро 0 — 500 0,25 0,059
Сталь 50 — 300 0,50 0,12
Цинк 0 — 300 0,40 0,097
Чугун 0 — 200 0,54 0,13

Соотношение между единицами удельной теплоёмкости

Единицы удельной теплоёмкости Дж /(кг · К) кДж/ (кг · К) кал /(г · 0С) или ккал/(кг · 0С)
1 Дж /(кг · К) 1 0,001 2,39 · 10-4
1 кДж/ (кг · К) 1000 1 0,239
1 кал /(г · 0С) = 1 ккал/(кг · 0С) 4,19 · 103 4,19 1
Примечание: 1 кал /(г · 0С) = 1 ккал/(кг · 0С) = 4186,8 Дж /(кг · К) = 4,1868 кДж /(кг · К). Градусы по Цельсию и Кельвину равны по модулю.

Значения удельной теплоёмкости и соотношения между единицами измерений даны по книге «Справочник по физике и технике» А.С. Енохович.

Таблица — плотность и удельная теплоемкость марок нержавеющей стали

Таблица - плотность и удельная теплоемкость марок нержавеющей стали

Вас интересует плотность и удельная теплоемкость нержавеющей стали? Поставщик Авглоб предлагает купить нержавеющую сталь по выгодной цене. Гарантируем своевременную доставку продукции по любому указанному адресу,. Постоянные клиенты могут воспользоваться дисконтными скидками. Цена наилучшая в данном сегменте.

Техническая характеристика

Под удельной теплоемкостью подразумевается количество тепла необходимое, чтобы нагреть материал на 1 градус

Марки Примечание Единицы измерения t°С Величина удельной теплоемкости
AISI 201, 304, 316, 409, 430 Легированный железный сплав не поддающийся коррозии Дж/(кг·град) 20−100°С 420−500
12х18н10т —«— —«— —«— 462−504

Молярная теплоемкость (отношение теплоёмкости к количеству материала). Это — физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать одному молю (данного) вещества для того, чтобы его температура изменилась на единицу. Молярная теплоёмкость обычно обозначается символом иногда без индекса или с другим индексом (характеризующим условия протекания процесса измерения).

Тепло-физические свойства (температура 20°С)

Плотность: 7700−7900 кг/м³ (7,7 до 7,9 г/см³).Удельный вес: 75500−77500 Н/м³ (7700−7900 кгс/м³ в системе МКГСС).Температура плавления: 1450−1520 °C.Удельная теплота плавления: 84 кДж/кг (20 ккал/кг, 23 Вт·ч/кг).

Коэффициент теплопроводности при температуре 100 °C

Марка стали Вт/(м·К)
Хромо-никель-вольфрамовая сталь 15,5
Хромистая 22,4
Молибденовая 41,9
Углеродистая (марка 30) 50,2
Углеродистая (марка 15) 54,4

Поставка, цена

Вас интересует плотность и удельная теплоемкость нержавеющей стали? Поставщик Авглоб предлагает купить нержавеющую сталь по доступной цене. Цена формируется на основании европейских стандартов производства. Поставщик Авглоб предлагает купить нержавеющий прокат по оптимальной цене оптом либо в розницу.

www.avglob.org

Коэффициент линейного расширения α

Коэффициент линейного расширения α

. Наибольшее влияние на коэффициент

α оказывает углерод, в особенности в связанном состоянии. Одному проценту углерода соответствует примерно в 5 раз большее количество цементита, чем графита. Поэтому графитизирующие элементы

(Si, Al, Ti, Ni, Сu и др.) повышают, а антиграфнтизирующие

(Cr, V, W, Мо, Мn и др.) уменьшают коэффициент линейного расширения,

Наибольшим значением α

отличаются аустенитные никелевые чугуны, а также ферритные алюминиевые чугуны типа чугаль и пирофераль. Поэтому при достаточно высоком содержании

Ni, Сu, Мn значение

α ; резко увеличивается. Однако при содержании

Ni>20%α понижается: и достигает минимума при 35-37 % Ni. Форма графита существенно влияет на коэффициент линейного расширения лишь при низких температурах;

α высокопрочного чугуна с шаровидным графитом несколько выше, чем

α чугуна с пластинчатым графитом.

( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...