Вода и лед имеет ряд исключительных свойств, некоторые из которых представлены в таблице 1, 2 и 3.
Таблица 6 - Физические константы воды
Молекулярная масса | 18,2 | Теплота плавления при 0 оС | 6,01 кДж/моль (1,436 кКал/моль) |
Точка плавления (при 101,3 кПа) 1атм | 0,00 оС | Теплота Парообразования При 100 оС | 40,63 кДж/моль (9,705 кКал/моль) |
Точка кипения (при 101,3 кПа) 1атм | 100,00 оС | Теплота сублимации при 0 оС | 50,91 кДж/моль (12,16 кКал/моль) |
Тройная тточка | 0,0099 оС и 610,4 кПа (4,579 мм рт. ст.) |
Таблица 7 – Физические свойства воды
Показатели | 20 оС (вода) | 0 оС (вода) |
Плотность, г/см3 | 0,9982 | 0,9982 |
Давление водяного пара мм рт. Ст. | 17,53 | 4.58 |
Па | 2,337 10 3 | 6,104 10 2 |
Вязкость (сантипуазонов) | 1,002 | 1,792 |
(Па с) | 1,002 10 –3 | 1,787 10 -3 |
Поверхносное натяжение | ||
Дин/см | 72,75 | 75,62 |
Н/м | 72,75 10 –3 | 75,6 10 –3 |
Теплоемкость, Дж/кг К | 4,18 | 4,22 |
Теплопроводность Дж/м с К | 5,98 10 2 | 5,64 10 2 |
Диэлектрическая постоянная | 80,36 | 80,00 |
Тепловая диффузия, м2/с | 1,4 10 –5 | 1,3 10 –5 |
Таблица 8 – Физические свойства льда
Показатели | 0 оС (лед) | -20 оС (лед) | |
Плотность, г/см3 | 0,9168 | 0,9168 | |
Давление Водяного пара Мм рт. ст. | 4,58 | 0,77 | |
Па | 6,104 10 2 | 1,034 10 2 | |
Вязкость (сантипуазонов) | - | - | |
(Па с) | - | - | |
Поверхносное натяжение | |||
Дин/см | - | - | |
Н/м | - | - | |
Теплоемкость, Дж/кг К | 2,10 | 1,95 | |
Теплопроводность Дж/м с К | 22,40 10 2 | 24,33 10 2 | |
Диэлектрическая постоянная | |||
Тепловая диффузия, м2/с | 1,1 10 –4 | 1,1 10 –4 | |
Из таблиц видно, что вода плавится и кипит при высоких температурах; она имеет необычно высокие значения для поверхностного натяжения, диэлектрической постоянной, теплоемкости, теплоты фазовых переходов (плавления, парообразования, сублимации). Вода имеет относительно небольшую плотность, расширяется при замерзании, обладает вязкостью, которая, в свете вышесказанного, удивительно нормальна. Теплопроводность воды и льда сравнительно выше по сравнению с другими жидкостями и другими неметаллическими твердыми веществами, соответственно. Теплопроводность льда при 0 С приблизительно в четыре раза больше, чем воды при той же температуре, это характеризует то, что лед будет проводить тепло во много раз быстрее, чем иммобилизованная (неподвижная) вода. Тепловая диффузия льда примерно в 9 раз больше, чем воды, т. е. лед в данной среде будет подвергаться температурным изменениям намного быстрее, чем вода. Эти различия в значениях теплопроводности и теплорассеяния воды и льда позволяют объяснить, почему ткани замерзают быстрее, чем оттаивают, если задается одинаковая (но обратная) разность температур.