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水的比熱容

水的比熱容隨溫度變化的熱力學參考資料。

specificheatcapacitywater計算器數據表

概述

水的比熱容在常見物質中名列前茅,因此是極佳的傳熱與儲熱介質。定壓比熱(Cp)最常用於建築供暖等開放式或定壓系統,而定容比熱(Cv)則適用於封閉式定容系統。

下列數值是在飽和壓力下測得;當溫度低於 100 °C 時,此壓力實際上相當於大氣壓力。

原始來源文字與計算器依據

來源將比熱定義為使單位質量物質的溫度改變一度所需的熱量。對於水,來源同時提供定容比熱定壓比熱,並依溫度列出 SI 及英制單位的數值。下方還原的表格保留攝氏與華氏來源資料,包括高溫飽和液體範圍。

「加熱水所需熱量」計算器直接依據來源的熱容量關係式建立:

heat = mass * specific heat * temperature change

這是來源計算器與還原比熱表所對應工程用途的互動形式。

關鍵公式

吸收或釋放的熱量:

Q = m * Cp * ΔT

已知輸入熱量時的溫度變化:

ΔT = Q / (m * Cp)

變數

符號含義典型 SI 單位
Q傳遞的熱量J or kJ
m水的質量kg
Cp定壓比熱容kJ/(kg·K)
Cv定容比熱容kJ/(kg·K)
ΔT溫度變化K or °C

定壓比熱(Cp)— 液態水

水的 Cp 在接近 35–40 °C 時達到最低值,往兩側則會上升。選定熱交換器與鍋爐尺寸時,必須考量此特性。

13
溫度
(kJ/(kg·K))
(kcal/(kg·K))
04.21991.0079
104.19551.0021
204.18440.9994
304.18010.9984
404.17960.9983
504.18150.9987
604.18510.9996
704.19021.0008
804.19691.0024
1004.21571.0069
1204.24351.0135
1404.28261.0229
1604.33541.0355

來源: engineeringtoolbox.com

定容比熱(Cv)— 液態水

12
溫度
(kJ/(kg·K))
(J/(mol·K))
04.217475.981
104.19175.505
204.15774.893
304.117574.181
404.073773.392
504.026472.54
603.976771.644
803.872969.774
1003.768267.888
1203.666266.05
1403.569464.306
1603.478862.674

來源: engineeringtoolbox.com

Cp 與溫度

水的定壓比熱與溫度

水的比熱與溫度 - 華氏

計算器

加熱水所需熱量

線上水比熱計算器

原始來源包含線上水比熱計算器。此移植版本會在還原的來源表格上進行內插,傳回液態水的 Cp 與 Cv。若要快速進行互動式近似計算,請輸入攝氏溫度,並使用下列適用於一般液態範圍的二次擬合式;詳細表列數值仍可在還原的來源表格中查閱。

線上水比熱計算器

單位換算器

比熱單位換算器

還原的原始來源表格

下列表格由原始來源頁面還原,以保留完整的參考資料。

水 - 比熱與溫度

26
水 - 比熱與溫度
0.0175.9814.21740.0011721.007376.0264.21990.0011721.0079
1075.5054.1910.0011641.00175.5864.19550.0011651.0021
2074.8934.1570.0011550.992975.3864.18440.0011620.9994
2574.5484.13790.0011490.988375.3364.18160.0011620.9988
3074.1814.11750.0011440.983475.3094.18010.0011610.9984
4073.3924.07370.0011320.97375.34.17960.0011610.9983
5072.544.02640.0011180.961775.3344.18150.0011620.9987
6071.6443.97670.0011050.949875.3994.18510.0011630.9996
7070.7163.92520.001090.937575.4914.19020.0011641.0008
8069.7743.87290.0010760.92575.6114.19690.0011661.0024
9068.8283.82040.0010610.912575.7634.20530.0011681.0044
10067.8883.76820.0010470.975.954.21570.0011711.0069
11066.963.71670.0010320.887776.1774.22830.0011751.0099
12066.053.66620.0010180.875776.4514.24350.0011791.0135
14064.3063.56940.0009920.852577.1554.28260.001191.0229
16062.6743.47880.0009660.830978.1074.33540.0012041.0355
18061.1633.39490.0009430.810979.364.4050.0012241.0521
20059.7753.31790.0009220.792580.9964.49580.0012491.0738
22058.5143.24790.0009020.775783.1374.61460.0012821.1022
24057.3813.1850.0008850.760785.9714.77190.0013261.1397
26056.3923.13010.0008690.747689.8214.98560.0013851.1908
28055.5783.08490.0008570.736895.2855.28890.0014691.2632
30055.0033.0530.0008480.7292103.65.75040.0015971.3735
32054.8193.04280.0008450.7268117.786.53730.0018161.5614
34055.4553.07810.0008550.7352147.888.2080.002281.9604
36059.4023.29720.0009160.7875270.3115.0040.0041683.5836

來源: engineeringtoolbox.com

水 - 比熱與溫度

26
水 - 比熱與溫度
32.2401.0074.21740.0321.0084.22
4039.91.0054.20839.9161.0054.208
5039.81.0014.19139.8011.0024.196
6039.60.9964.16939.7391.0014.189
8039.20.9864.12839.660.9994.181
10038.70.9754.08239.6430.9984.179
12038.30.9634.03339.6620.9994.181
14037.70.953.97739.70214.185
16037.20.9373.92339.7611.0014.191
18036.70.9233.86539.8351.0034.199
20036.10.9093.80539.9271.0054.209
21235.70.93.76839.9931.0074.216
22035.50.8953.74540.0421.0084.221
240350.883.68640.1861.0124.236
26034.40.8673.62940.3641.0164.255
28033.90.8543.57440.581.0224.278
30033.40.8413.52240.8381.0284.305
35032.30.8133.40441.6851.054.394
40031.30.7893.30242.9021.084.522
45030.40.7673.20944.0091.1084.639
50029.70.7483.1347.2961.1914.986
55028.80.7253.03551.3181.2925.41
60028.30.7132.98759.691.5036.292
62528.40.7162.99766.6111.6777.022
65028.90.7283.04782.8512.0868.734
67529.90.7543.156126.673.18913.353

來源: engineeringtoolbox.com

原始源圖

保留下列原始來源圖片,以免遺失視覺參考資料。若圖片包含圖表或表格資料,擷取出的數值會呈現在頁面表格、計算器或互動式圖表中;其餘圖片則保留作為視覺來源參考。

水的比熱容(攝氏) 水的比熱容(華氏)

工程要點

  • 多數 HVAC 與給排水計算應使用 Cp。 開放式水槽、管路及熱交換器水側主要處於定壓條件。
  • Cv 會隨溫度單調下降,而 Cp 在約 35–40 °C 處有一個不明顯的最低值。
  • 高於 100 °C 時,這些數值適用於加壓(飽和)液態水。請確保系統壓力高於工作溫度下的飽和壓力。
  • 快速估算時,常假設 Cp 為固定的 4.18 kJ/(kg·K);在約 10 °C 至 60 °C 之間,這會產生小於 1 % 的誤差。
  • 內插的有效輸入範圍:0–370 °C / 32–700 °F。

參考資料