[ Zamknij ]

Nowe zasady dotyczące cookies
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów na stronie Polityka Prywatności.


rejestracja

Gęstość i lepkość wody

Opublikowano: 26.04.2022

image

W gospodarstwach domowych woda jest używana do celów sanitarno-bytowych. Jest również przekaźnikiem ciepła i może je pobierać, magazynować, i oddawać.



Gęstość i lepkość wody są właściwościami wody istotnymi przy badaniu zagadnień związanych z przepływami w instalacjach i urządzeniach cieplno-przepływowych. Stanowią jedne z danych niezbędnych do obliczeń z mechaniki płynów i są wykorzystywane głównie przez projektantów instalacji i urządzeń cieplno-przepływowych do ilościowego opisu zjawisk przepływowych zachodzących w urządzeniach i instalacjach.


Gęstość wody

Gęstość to stosunek masy do objętości, jaką dana masa zajmuje.



gdzie:
  • m to masa [kg]
  • V to objętość [m]3


Gęstość oznaczana jest zwykle łacińską literą d lub grecką literą ρ (rho). W międzynarodowym układzie miar SI jednostką gęstości jest [kg/m3], ale może być ona również określana w [kg/l] lub [g/m3]
W przypadku wody gęstość nie ma stałej wartości, a jej wielkość zależy od temperatury i ciśnienia.
Pod normalnym ciśnieniem atmosferycznym można określić gęstość wody dla danej temperatury, stosując poniższy wzór 1



gdzie:
- t to temperatura [K]


Na ogół gęstość płynów zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury, ale woda zachowuje się w tym przypadku anormalnie i największą gęstość osiąga w temperaturze 4 stopni Celsjusza.


Gęstość wody w zależności od temperatury


Poniżej przedstawiamy tabelę obrazującą gęstość wody dla określonych wartości temperatury przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym o wartości 1013,25 [hPa]:

Gęstość wody w zależności od temperatury


Temperatura Gęstość Temperatura Gęstość Temperatura Gęstość Temperatura Gęstość Temperatura Gęstość Temperatura Gęstość
[oc] [kg/m3] [oc] [kg/m3] [oc] [kg/m3] [oc] [kg/m3] [oc] [kg/m3] [oc] [kg/m3]
-10 998,15 5 999,99 20 998,23 35 994,06 50 988,07 110 951
-9 998,43 6 999,97 21 998,02 36 993,71 51 987,61 120 943,4
-8 998,69 7 999,93 22 997,8 37 993,36 52 987,15 130 935,2
-7 998,92 8 999,88 23 997,56 38 992,99 53 986,69 140 926,4
-6 999,12 9 999,81 24 997,32 39 992,63 54 986,21 150 917,3
-5 999,3 10 999,73 25 997,07 40 992,24 55 985,73 160 907,5
-4 999,45 11 999,63 26 996,81 41 991,86 60 983,24 170 897,3
-3 999,58 12 999,52 27 996,54 42 991,47 65 980,59 180 886,6
-2 999,7 13 999,4 28 996,26 43 991,07 70 977,81 190 875
-1 999,79 14 999,27 29 995,97 44 990,66 75 974,89 200 862,8
0 999,87 15 999,13 30 995,67 45 990,25 80 971,83 210 850
1 999,93 16 998,97 31 995,37 46 989,82 85 968,65 220 837
2 999,97 17 998,8 32 995,05 47 989,4 90 965,34 230 823
3 999,99 18 998,62 33 994,73 48 988,96 95 961,92 240 809
4 1000 19 998,43 34 994,4 49 988,52 100 958,38 250 794
 

W warunkach normalnych woda o temperaturze 4OC ma największą gęstość, która wynosi 1000 kg/m3, więc przyjmuje się, że 1 litr wody waży 1 kg.


Lepkość wody

Lepkość to kolejna, po gęstości, istotna właściwość płynów. Występuje ona tylko podczas ruchu względnego warstw płynu sąsiadujących ze sobą i zanika po jego ustaniu. Lepkość polega na powstawaniu naprężeń stycznych, które można traktować jako siły tarcia wewnętrznego, podczas przesuwania się po sobie z różnymi prędkościami warstw płynu o niewielkiej grubości. Lepkość stanowi opór przeciw płynięciu, więc im mniejsza lepkość, tym rzadsza i bardziej płynna jest ciecz. Pomiarów lepkości cieczy dokonuje się za pomocą lepkościomierzy (wiskozymetrów).


Współczynnik lepkości dynamicznej
Lepkość dynamiczna, zwana również dynamicznym współczynnikiem lepkości, to miara lepkości płynu w przepływie z występującym gradientem prędkości. Oznaczana jest grecką literą μ (mi) i wyraża stosunek naprężeń ścinających do szybkości ścinania:

gdzie:
- τ to naprężenie ścinające [Pa],
- γ to szybkość ścinania [1/s]
Lepkość dynamiczna oznaczana jest grecką literą μ (mi), a jej jednostką w układzie SI jest [Pa·s] lub [kg /(m⋅s)].


Współczynnik lepkości kinematycznej (kinetycznej)
Lepkość kinetyczna (kinematyczna), zwana kinematycznym współczynnikiem lepkości, to iloraz lepkości dynamicznej przez gęstość:

gdzie:
- μ to lepkość dynamiczna [kg /(m⋅s)]
- ρ to gęstość [kg/m3]
Lepkość kinetyczna oznaczana jest grecką literą ν (ni), a jej jednostką w układzie SI jest [m2/s].
Lepkość płynów, w tym i wody, zależy od struktury ich cząsteczek i obrazuje wielkość sił, jakie muszą być przyłożone, aby wymusić przepływ. Wraz ze wzrostem temperatury w cieczach rośnie odległość między cząsteczkami, przez co maleje opór wewnętrzny przeciw płynięciu, a co za tym idzie, zmniejsza się ich lepkość.


Lepkość wody w zależności od temperatury


Poniżej przedstawiamy tabelę obrazującą lepkość dynamiczną wody dla określonych wartości temperatury:

Lepkośc wody w zależności od temperatury

Temperatura
Lepkość
dynamiczna wody
Temperatura Lepkość
dynamiczna wody
[oC] 10-6 [kg/m.s] [oC] 10-6 [kg/m.s]
0 1797 70 407
5 1518 80 357
10 1307 90 317
15 1140 100 284
20 1004 110 256
25 895 120 232
30 803 130 212
40 655 140 196
50 551 150 184
60 470 160 174


_______________________________
1Krystyna Jeżowiecka-Kabsch, Henryk Szewczyk, Mechanika płynów, Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2001, s. 358

Opracowanie redakcja : (A.K.)
Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji portalu www.klimatyzacja.pl




KONTAKT wyślij zapytanie ofertowe

Biuro Obsługi Klienta

E-mail: biuro@klimatyzacja.pl

Tel: 661 426 616
Adres:
Morgowa 4
01-223 Łódź

Katalog firm

  • Alfaco

    Firma Alfaco Polska Sp. z o.o. to widoący dystrybutor kompleksowych rozwiązań…
    Alfaco
  • Carel

    CAREL jest światowym liderem specjalizującym się w rozwiązaniach sterowania d…
    Carel
  • Desto

    Jesteśmy firmą dostarczającą kompleksowych usług w branży chłodniczej, klimat…
    Desto

Normy i przepisy

Porady ekspertów