Вода. Структура и теплофизические параметры

Аннотация

Рассмотрены общие свойства воды.
Разработана феноменологическая модель структуры воды. Рассчитаны массовые доли элементов структуры воды в широком диапазоне изменения параметров.
Показано соотношение внутренней энергии, энтальпии, ионного произведения, энтропии, теплоемкости и других теплофизических параметров с элементами структуры воды.
Величина энтальпии определяется не только температурой, но и соотношением массы составляющих воду элементов. Предложено учитывать их вклад в интегральную изобарную теплоемкость, в том числе и при фазовом переходе.
Изменение структуры воды с ростом температуры и давления определяет минимальный удельный объем воды при 4°C, особенности поведения теплоемкости, диффузии, скорости звука и т.п. в околокритической области.
Рассмотрены модели и уравнения состояния воды без водородной связи.
Анализ сопровождается большим количеством графиков и аппроксимирующих зависимостей.
Для инженеров и научных сотрудников, занимающихся изучением и расчетом структуры веществ, явлений и процессов, связанных с изменением структуры вещества, а также для студентов теплотехнических, теплофизических, физических и химических специальностей.

Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ

ВВЕДЕНИЕ. Свойства воды

ГЛАВА 1. Модель структуры воды
1.1. Обзор литературы
1.2. Основные элементы модели воды и методы их расчета
1.3. Расчет элементов структуры воды при температуре 380°C
1.4. Расчет элементов структуры воды и результирующие графики при температуре от 0 до 1000°C
1.5. Изменение внутренней энергии и структуры воды
1.6. Предельный удельный объем ассоциатов воды и второй вириальный коэффициент
1.7. Уравнение идеального газа и свободные молекулы воды
1.8. Соотношение p, v, pv и структуры воды
1.9. Соотношение удельного объема и давления воды
Литература

ГЛАВА 2. Теплофизические параметры воды
2.1. Составляющие изобарной теплоемкости
2.2. Соотношение энтальпии и структуры воды
2.3. Соотношение скрытой теплоты парообразования и структуры воды
2.4. Ионное произведение воды
2.5. Влияние структуры на ионное произведение воды
2.6. Соотношение «энтропия-удельный объем воды»
2.7. Изменение энтропии системы при образовании элементов структуры воды
2.8. Энтропия и ионное произведение воды
2.9. Свободная энергия, структура и ионное произведение воды

ГЛАВА 3. Теплофизические параметры воды и пара на линии насыщения
3.1. Элементы структуры воды в паровой и жидкой фазах
3.2. Энтальпия, внутренняя энергия, скрытая теплота парообразования и структура воды
3.3. Энтропия и структура воды
3.4. Диэлектрическая постоянная и водное число на линии насыщения
3.5. Изобарная теплоемкость на линии насыщения и продолжение в зону СКД
3.6. Удельный объем воды и пара на линии насыщения
3.7. Свободная энергия, энтальпия и энтропия на линии насыщения
3.8. Коэффициент распределения примесей и элементов структуры между водой и паром
Литература

ГЛАВА 4. Уравнения состояния воды
4.1. Введение
4.2. Вириальные уравнения состояния воды
4.3. Вода — 1
4.4. Уравнение состояния жидкой фазы воды
4.5. Параметры воды и льда при высоких значениях давления
4.6. Фазовая диаграмма воды
4.7. Формы существования воды
Литература

ГЛАВА 5. Диффузия, изобарная теплоемкость и структура воды
5.1 Обзор литературы
5.2. Растворимость примесей в водном теплоносителе
5.3. Оценка коэффициента диффузии в околокритической области водного теплоносителя
5.4. Влияние коэффициента диффузии на отложение примеси в паровых котлах СКД
5.5. Диффузия и структура воды
5.6. Изобарная теплоемкость, температуропроводность, скорость звука и структура воды
5.7. Изобарная теплоемкость при высоком давлении
Литература

ГЛАВА 6. Характеристики воды в особых видах существования
6.1. Адсорбция воды
6.2. Свойства связанной воды
6.3. Вода плотная
6.4. Вода переохлажденная
6.5. Вода как теплоноситель
6.6. Сверхкритические флюиды
Литература