Властивості насиченої пари азоту: температура, теплопровідність, в’язкість динамічна, теплоємність ізобарна, щільність

Наведені орієнтовні довідкові властивості насиченої пари азоту вздовж лінії рівноваги рідина–пара. Дані подані у текстовому форматі, придатному для копіювання в TXT / Word.

Зауваження: насичена пара існує лише нижче критичної температури азоту.

1. Критичні та опорні параметри азоту

Молекулярна маса M = 28,0134 г/моль
Критична температура Tc = 126,2 K
Критичний тиск pc = 3,39 МПа
Температура кипіння при 1 атм Tb = 77,36 K

2. Властивості насиченої пари N2 (табличні значення)

Температурний діапазон: 70 – 120 K

T (K) | lambda (Вт/(м·К)) | mu (Па·с)       | cp (Дж/(кг·К)) | rho (кг/м^3)
--------------------------------------------------------------------------------
70    | 0,0070            | 6,5e-6          | 1030           | 4,5
77    | 0,0092            | 7,4e-6          | 1040           | 4,0
90    | 0,0125            | 9,0e-6          | 1060           | 2,6
100   | 0,0150            | 1,05e-5         | 1080           | 1,8
110   | 0,0175            | 1,20e-5         | 1100           | 1,3
120   | 0,0200            | 1,35e-5         | 1120           | 1,0

де:

lambda — теплопровідність
mu — динамічна в’язкість
cp — ізобарна теплоємність
rho — щільність насиченої пари

3. Характер залежностей

3.1. Теплопровідність

lambda ↑ при зростанні температури

Причина:

зростання середньої швидкості молекул

3.2. Динамічна в’язкість

mu ↑ з температурою

Типовий порядок величин:

(6 – 14) * 10^(-6) Па·с

3.3. Ізобарна теплоємність

Для насиченої пари:

cp ≈ 1,03 – 1,12 кДж/(кг·К)

Слабо зростає з температурою.

3.4. Щільність

rho ↓ при зростанні температури

Різке зменшення при наближенні до критичної точки.

4. Орієнтовні аналітичні наближення (інженерні)

Для насиченої пари (70–120 K):

lambda(T) ≈ 1,5e-4 * T - 0,003
mu(T) ≈ (1,0e-8) * T^1.7
cp ≈ 1040 + 1,0 * (T - 77)

(похибка ~5–10 %)

5. Область застосування даних

кріогенна техніка
теплообмінники з рідким азотом
вакуумні та холодильні системи
моделювання фазових переходів

6. Обмеження

Дані не застосовні вище Tc = 126,2 K
Поблизу критичної точки властивості різко змінюються
Для точних розрахунків потрібні:

NIST REFPROP
таблиці IIR
кріогенні довідники

Насичена пара азоту має низьку теплопровідність і в’язкість, порівняно невисоку теплоємність і щільність, що швидко зменшується з ростом температури. Ці властивості визначають її поведінку в кріогенних і теплофізичних системах.

Температура, ° C	*Теплопровідність, ккал / (м год * К)**	*В’язкість динамічна, 10 ^-6 Н с / м ²**	*Теплоємність ізобарна, ккал / (кг К)**	Щільність, кг / м ³
-210	–	–	0,2836	0,6771
-200	–	–	0,3096	2,847
-190	0,0069	–	0,3347	8,290
-180	0,0076	6,50	0,3664	19,36
-170	0,0085	7,18	0,4314	39,72
-160	0,0092	7,83	0,6174	77,08
-150	–	8,46	2,097	162,7