Плотность керосина, его теплоемкость и вязкость
Плотность керосина в зависимости от температуры
Приведена таблица значений плотности жидкого керосина марки Т-1 в зависимости от температуры. Величина плотности керосина дана в размерности кг/м3 при различных температурах в интервале от 20 до 270°С.
Плотность этого топлива определяется составом и качеством производства отдельных его партий при нефтепереработке. Она увеличивается с ростом содержания в его составе тяжелых углеводородов.
Плотность керосина различных марок и разного молекулярного веса может отличаться на 5…10%. Например, плотность авиационного керосина ТС-1 при 20°С равна 780 кг/м3, ТС-2 — 766 кг/м3, авиакеросина Т-6 — 841 кг/м3, плотность топлива РТ составляет величину 778 кг/м3. Плотность керосина Т-1 при температуре 20°С равна 819 кг/м3 или 819 г/л, плотность осветительного керосина составляет 840 кг/м3.
При нагревании этого топлива, его плотность снижается из-за увеличения объема за счет теплового расширения. Например, при температуре 270°С плотность керосина Т-1 становится равной 618 кг/м3.
Керосин близок по величине плотности другим видам топлива. Например, дизельное топливо имеет плотность около 860 кг/м3, бензин — от 680 до 800 кг/м3. Если сравнить плотность керосина и воды, то плотность этого топлива будет меньше плотности воды. При попадании в воду керосин будет образовывать маслянистую пленку на ее поверхности.
| t, °С | ρ, кг/м3 | t, °С | ρ, кг/м3 | t, °С | ρ, кг/м3 |
|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 819 | 110 | 759 | 200 | 685 |
| 30 | 814 | 120 | 751 | 210 | 676 |
| 40 | 808 | 130 | 744 | 220 | 668 |
| 50 | 801 | 140 | 736 | 230 | 658 |
| 60 | 795 | 150 | 728 | 240 | 649 |
| 70 | 788 | 160 | 720 | 250 | 638 |
| 80 | 781 | 170 | 711 | 260 | 628 |
| 90 | 774 | 180 | 703 | 265 | 623 |
| 100 | 766 | 190 | 694 | 270 | 618 |
Удельная теплоемкость керосина при различных температурах
В таблице представлены значения удельной теплоемкости керосина при различных температурах. Теплоемкость керосина указана в диапазоне температуры от 20…270°С. Значение удельной (массовой) теплоемкости керосина определяется его составом, то есть содержанием ароматических и парафиновых углеводородов. Чем меньше в составе керосина парафинов и олефинов, тем ниже его теплоемкость.
Удельная теплоемкость керосина зависит от температуры — она увеличивается при нагревании этого топлива. Зависимость теплоемкости от температуры носит нелинейный характер. При комнатной температуре его удельная теплоемкость равна 2000 Дж/(кг·К). При высоких температурах значение этого теплофизического свойства керосина может достигать 3300 Дж/(кг·К).
Кроме того, теплоемкость керосина также зависит и от давления. При повышении давления она уменьшается — при высоких температурах влияние давления усиливается. Следует отметить, что зависимость теплоемкости керосина от давления не линейна.
| t, °С | Cp, Дж/(кг·К) | t, °С | Cp, Дж/(кг·К) | t, °С | Cp, Дж/(кг·К) |
|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 2000 | 110 | 2430 | 200 | 2890 |
| 30 | 2040 | 120 | 2480 | 210 | 2940 |
| 40 | 2090 | 130 | 2530 | 220 | 3000 |
| 50 | 2140 | 140 | 2580 | 230 | 3050 |
| 60 | 2180 | 150 | 2630 | 240 | 3110 |
| 70 | 2230 | 160 | 2680 | 250 | 3160 |
| 80 | 2280 | 170 | 2730 | 260 | 3210 |
| 90 | 2330 | 180 | 2790 | 265 | 3235 |
| 100 | 2380 | 190 | 2840 | 270 | 3260 |
Вязкость керосина в зависимости от температуры
Дана таблица значений динамической μ и кинематической ν вязкости керосина при положительных и отрицательных температурах в диапазоне от -50 до 300°С. Вязкость керосина определяется количеством и размерами ассоциатов молекул углеводородов в его составе. Масштаб таких молекулярных связей напрямую зависит от температуры этого топлива. При низких температурах они достаточно многочисленны и имеют крупные размеры, что делает керосин в этих условиях ощутимо вязким.
При комнатной температуре динамическая вязкость керосина имеет значение 0,00149 Па·с. Кинематическая вязкость керосина при температуре 20°С равна 1,819·10-6 м2/с. С повышением температуры этого топлива его вязкость уменьшается. Коэффициент кинематической вязкости имеет меньшую скорость такого снижения, чем динамический, поскольку плотность керосина также изменяется с температурой. Например, при нагревании керосина с 20 до 200 градусов его динамическая вязкость уменьшается в 5,7 раза, а кинематическая — в 4,8.
| t, °С | μ·103, Па·с | ν·106, м2/с | t, °С | μ·103, Па·с | ν·106, м2/с |
|---|---|---|---|---|---|
| -50 | 11,5 | 14,14 | 40 | 1,08 | 1,337 |
| -45 | 9,04 | — | 60 | 0,832 | 1,047 |
| -40 | 7,26 | 8,59 | 80 | 0,664 | 0,85 |
| -35 | 5,96 | — | 100 | 0,545 | 0,711 |
| -30 | 4,98 | 5,75 | 120 | 0,457 | 0,61 |
| -25 | 4,22 | — | 140 | 0,39 | 0,53 |
| -20 | 3,62 | 4,131 | 160 | 0,338 | 0,469 |
| -15 | 3,14 | — | 180 | 0,296 | 0,421 |
| -10 | 2,75 | 3,12 | 200 | 0,262 | 0,382 |
| -5 | 2,42 | — | 220 | 0,234 | 0,35 |
| 0 | 2,15 | 2,61 | 240 | 0,211 | 0,325 |
| 5 | 1,92 | — | 260 | 0,191 | 0,304 |
| 10 | 1,73 | — | 280 | 0,174 | — |
| 20 | 1,49 | 1,819 | 300 | 0,159 | — |
Примечание: значения кинематической вязкости керосина в таблице получены расчетным путем через величину динамической вязкости и плотности.
Источники:
- ГОСТ 4753-49 Керосин осветительный. Технические условия.
- Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей.
- Физико-химические и эксплуатационные свойства реактивных топлив. Справочник. Дубовкин Н.Ф. и др. — М.: Химия, 1985. — 240 с.