基本物质的比热容.doc

基本物质的比热容

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以下是化工领域常见基本物质的比热容（Specific Heat Capacity）典型值，按工程应用场景分类整理：

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### 一、液态物质
1. **水**（25℃）  
   - 4.18 kJ/(kg·K) 或 1.00 cal/(g·°C)  
   - 工程应用：冷却系统设计、反应釜温控计算基准值

2. **乙醇**（20℃）  
   - 2.44 kJ/(kg·K)  
   - 注意：与水混合时比热容非线性变化（需通过实验或ASPEN物性包拟合）

3. **浓硫酸**（98% HSO，30℃）  
   - 1.38 kJ/(kg·K)  
   - 危险品操作：稀释过程放热计算关键参数

4. **润滑油**（矿物油，40℃）  
   - 1.8-2.0 kJ/(kg·K)  
   - 设备选型：泵/压缩机润滑系统热负荷估算

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### 二、气态物质
1. **空气**（25℃，常压）  
   - 1.005 kJ/(kg·K)（定压比热容Cp）  
   - 应用场景：燃烧计算、干燥系统能量平衡

2. **水蒸气**（100℃，常压）  
   - 1.996 kJ/(kg·K)（Cp值）  
   - 注意：蒸汽冷凝潜热（2257 kJ/kg）需单独计算

3. **氮气**（25℃）  
   - 1.040 kJ/(kg·K)  
   - 惰性化保护：储罐吹扫过程热力学分析

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### 三、固体材料
1. **碳钢**（20℃）  
   - 0.49 kJ/(kg·K)  
   - 设备设计：反应釜/换热器升温速率计算

2. **铝**（25℃）  
   - 0.90 kJ/(kg·K)  
   - 特殊场景：轻量化设备或临时储热结构选材

3. **不锈钢（304型）**  
   - 0.50 kJ/(kg·K)  
   - 耐腐蚀设备：高温工况下的热惯性评估

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### 四、油类及燃料
1. **柴油**（20℃）  
   - 2.0-2.2 kJ/(kg·K)  
   - 储运安全：油罐区火灾热辐射模拟参数

2. **原油**（API 30°，40℃）  
   - 1.7-2.1 kJ/(kg·K)  
   - 管道设计：长输管线温降计算核心参数

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### 五、特殊场景数据
1. **冰**（0℃）  
   - 2.09 kJ/(kg·K)  
   - 冷冻系统：冷媒储存容器保温层厚度设计

2. **熔盐（60% NaNO + 40% KNO，300℃）**  
   - 1.5 kJ/(kg·K)  
   - 高温传热：太阳能光热发电系统储热介质选型

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### 注意事项
1. **温度敏感性**：比热容随温度变化显著（如水的Cp在100℃时降为4.22 kJ/(kg·K)，但冰在-20℃时升到2.11 kJ/(kg·K)）
2. **相态影响**：同一物质气态与液态比热容差异大（如水的液态Cp是水蒸气Cp的2倍以上）
3. **工程简化**：混合物比热容可采用加权平均法初步估算，但需通过实验或ASPEN物性分析验证
4. **数据来源**：优先采用NIST（美国国家标准与技术研究院）或DIPPR（物性数据库）实测数据

实际工程中建议通过Aspen Plus/HYSYS调用物性包（如NRTL、Peng-Robinson方程）获取精确值，特别是高压/非理想体系工况。   

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