Антифризы - рассолы на основе хлористого кальция = CaCl2 . Температура замерзания, плотность, теплоемкость, динамическая и кинематическая вязкость, коэффициент температуропроводности, число Прандтля водных растворов кальция хлористого в зависимости от концентрации.
Низкие температуры замерзания водного раствора хлористого кальция (Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E509) позволяют использовать его в качестве хладгента. Непременно следует избегать использования обычных сталей и чугунов, необходимо использовать пластики и нержавеющие стали .
Водный раствор хлористого кальция(СаCl2 ) используют в технологических процессах замораживания или хранения продуктов, когда температура охлажденного теплоносителя (рассола) должна быть ниже -18 о С . Эвтектическая температура раствора хлористого кальция составляет -55 °С при концентрации около 30 % по массе. Температура замерзания, плотность, удельная теплоемкость и динамическая вязкость водного раствора хлористого кальция представлены в таблицах и на графиках-рисунках ниже.
Температура замерзания водного раствора хлористого кальция в зависимости от концентрации.
Концентрация СаCl2 в растворе, % по массе Плотность при 15,5 °С, кг/л Удельная теплоемкость при 15,5 o С, кДж/(кгК) Температура замерзания, o С
0
1
4,18
0
5
1,044
3,86
-2,4
10
1,087
3,57
-5,4
15
1,133
3,31
-10,3
20
1,182
3,08
-18
25
1,233
2,88
-29,4
29,87* 1,29 2,74 -55
30
1,295
2,73
-46
*-Эвтектический раствор
Концентрация раствора по массе (%) Удельный вес (60o F, 15.6o C) Температура замерзания Температура кипения
o Fo Co Fo C
30
1.295
-51
-46.1
237
114
20
1.186
0
-17.8
221
105
10
1.087
22
-5.6
214
101
Таблица. Плотность водного раствора хлористого кальция (СаCl2 ) в зависимости от температуры от -30 до 15°C . Концентрация соли от 15 до 30% по массе.
Количество СаCl2 в растворе, % по массе Плотность при кг/м3 при температуре :
15 o С 0 o С -10 o С -20o С -15 o С
15%
1132
1137
1140
-
-
16%
1142
1147
1150
-
-
17%
1151
1157
1160
-
-
18%
1161
1167
1170
-
-
19%
1171
1177
1180
-
-
20%
1181
1187
1190
-
-
21%
1191
1197
1201
1205
-
22%
1201
1207
1211
1215
-
23%
1211
1218
1222
1226
-
24%
1222
1228
1238
1237
-
25%
1232
1239
1244
1248
-
26%
1243
1250
1254
1259
1263
27%
1252
1261
1266
1270
1275
28%
1264
1272
1277
1282
1287
29%
1275
1283
1288
1293
1298
30%
1286
1294
1298
1304
1310
Таблица. Теплопроводность раствора хлорида кальция СаCl2 в зависимости от температуры . В таблице даны значения теплопроводности раствора хлористого кальция СаCl2 различной концентарции при отрицательных температурах. Концентрация соли СаCl2 в растворе от 0,1 до 26,3% по массе при температуре от -15 до 0°C. По данным таблицы видно, что теплопроводность водного раствора поваренной соли снижается по мере роста концентрации соли в растворе.
Таблица. Теплопроводность раствора хлорида кальция СаCl2 в зависимости от температуры .
Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Теплопроводность λ: Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Теплопроводность λ: Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Теплопроводность λ:
ккал/(час*м*o С) Вт/(м*o C) ккал/(час*м*o С) Вт/(м*o C) ккал/(час*м*o С) Вт/(м*o C)
при температуре 0o C:
0,1%
0,500
0,581
14,7%
0,466
0,541
27,5%
0,416
0,483
1,3%
0,498
0,579
15,8%
0,463
0,538
28,4%
0,412
0,479
2,5%
0,495
0,575
16,8%
0,460
0,534
29,4%
0,408
0,474
3,6%
0,493
0,573
17,8%
0,456
0,530
29,9%* 0,406 0,472
4,8%
0,490
0,569
18,9%
0,452
0,535
30,3%
0,404
0,469
5,9%
0,488
0,567
19,9%
0,448
0,521
31,2%
0,400
0,465
7,1%
0,485
0,564
20,9%
0,444
0,516
32,1%
0,396
0,460
8,3%
0,483
0,561
21,9%
0,440
0,511
33,0%
0,393
0,457
9,4%
0,480
0,558
22,8%
0,436
0,507
33,9%
0,389
0,452
10,5%
0,478
0,555
23,8%
0,432
0,502
34,7%
0,385
0,447
11,5%
0,475
0,552
24,7%
0,428
0,497
35,6%
0,381
0,443
12,6%
0,472
0,548
25,7%
0,424
0,493
36,4%
0,378
0,439
13,7%
0,469
0,545
26,6%
0,420
0,488
37,3%
0,374
0,434
Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Теплопроводность λ: Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Теплопроводность λ: Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Теплопроводность λ:
ккал/(час*м*o С) Вт/(м*o C) ккал/(час*м*o С) Вт/(м*o C) ккал/(час*м*o С) Вт/(м*o C)
при температуре -10o C:
14,7%
0,438
0,509
22,8%
0,416
0,483
29,9%* 0,393 0,457
15,8%
0,435
0,506
23,8%
0,413
0,480
30,3%
0,392
0,455
16,8%
0,433
0,503
24,7%
0,410
0,476
31,2%
0,389
0,452
17,8%
0,430
0,500
25,7%
0,407
0,473
32,1%
0,386
0,448
18,9%
0,427
0,497
26,6%
0,404
0,469
33,0%
0,382
0,444
19,9%
0,424
0,493
27,5%
0,401
0,466
33,9%
0,379
0,440
20,9%
0,421
0,489
28,4%
0,398
0,462
34,7%
0,376
0,437
21,9%
0,418
0,486
29,4%
0,398
0,459
35,6%
0,372
0,432
Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Теплопроводность λ: Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Теплопроводность λ: Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Теплопроводность λ:
ккал/(час*м*o С) Вт/(м*o C) ккал/(час*м*o С) Вт/(м*o C) ккал/(час*м*o С) Вт/(м*o C)
при температуре -20o C:
21,9%
0,400
0,465
26,6%
0,389
0,452
30,3%
0,380
0,442
22,8%
0,398
0,462
27,5%
0,386
0,448
31,2%
0,377
0,438
23,8%
0,395
0,459
28,4%
0,384
0,446
32,1%
0,375
0,436
24,7%
0,393
0,457
29,4%
0,382
0,444
33,0%
0,373
0,433
25,7%
0,391
0,454
29,9%* 0,381 0,443 33,9%
0,371
0,431
*-Эвтектический раствор
Таблица. Удельная теплоемкость раствора хлорида кальция СаCl2 в зависимости от концентрации при 0°C
В таблице представлены значения массовой удельной теплоемкости водного раствора хлористого кальция (поваренной соли) СаCl2 различной концентрации при 0°C
Таблица. Удельная теплоемкость раствора хлорида кальция СаCl2 в зависимости от концентрации при 0°C
Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Теплоемкость, с: Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Теплоемкость, с: Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Теплоемкость, с:
ккал/(кг*o С) Дж/(кг*o C) ккал/(кг*o С) Дж/(кг*o C) ккал/(кг*o С) Дж/(кг*o C)
при температуре 0o C:
0,1%
1,003
4199
15,8%
0,782
3274
29,4%
0,658
2755
2,5%
0,968
4053
17,8%
0,758
3174
29,0%*
0,654
2738
4,8%
0,932
3902
19,9%
0,737
3086
31,2%
0,645
2700
7,1%
0,899
3764
21,9%
0,717
3002
33,0%
0,633
2650
9,4%
0,866
3626
23,8%
0,700
2931
34,7%
0,621
2600
11,5%
0,836
3500
25,7%
0,685
2868
36,4%
0,610
2554
13,7%
0,808
3383
27,5%
0,671
2908
37,3%
0,604
2529
*-Эвтектический раствор
Таблица. Теплофизические свойства раствора хлорида кальция СаCl2 (поваренной соли) в зависимости от концентрации и тмпературы. Плотность раствора, температура замерзания, теплоемкость, коэффициент теплопроводности, динамическая и кинематическая вязкость, коэффициент температуропроводности, число Прандтля.
В сводной таблице прдставлены основные теплофизические свойства раствора СаCl2 при концентрациях от 7% до 23,1% по массе. Можно отметить, что при охлажении водного раствора хлорида кальция его удельная теплоемкость меняется слабо, теплопроводность снижается, а вязкость раствора растет.
Таблица. Теплофизические свойства раствора хлорида кальция СаCl2 (поваренной соли) в зависимости от концентрации и тмпературы. Плотность раствора, температура замерзания, теплоемкость, коэффициент теплопроводности, динамическая и кинематическая вязкость, коэффициент температуропроводности, число Прандтля.
Плотность водного раствора СаCl2 кг/м3 Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Температура замерзания, °C Температура показателя, °C Удельная массовая теплоемкость кДж/(кг*o C) Коэффициент теплопроводности, λ Вт/(м*o C) Динамическая (абсолютная) вязкость раствора, μ*104 (Па*с) Кинематическая вязкость раствора, ν*106 (м2 /с) Коэффициент температуропроводности раствора, α*107 (м2 /с) Число Прандтля, Pr
1080
9,4%
-5,2°C
20°C
3,642
0,584
12,36
1,15
1,48
7,75
10°C
3,634
0,570
15,49
1,44
1,45
9,88
0°C
3,626
0,556
21,58
2,0
1,42
14,1
-5°C
3,601
0,549
25,48
2,36
1,41
16,7
Плотность водного раствора СаCl2 кг/м3 Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Температура замерзания, °C Температура показателя, °C Удельная массовая теплоемкость кДж/(кг*o C) Коэффициент теплопроводности, λ Вт/(м*o C) Динамическая (абсолютная) вязкость раствора, μ*104 (Па*с) Кинематическая вязкость раствора, ν*106 (м2 /с) Коэффициент температуропроводности раствора, α*107 (м2 /с) Число Прандтля, Pr
1130
14,7%
-10,2°C
20°C
3,362
0,576
14,91
1,32
1,51
8,7
10°C
3,349
0,563
18,63
1,64
1,48
11,05
0°C
3,328
0,549
25,60
2,27
1,46
15,6
-5°C
3,316
0,542
30,40
2,70
1,44
18,7
-10°C
3,308
0,534
40,60
2,60
1,43
25,3
Плотность водного раствора СаCl2 кг/м3 Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Температура замерзания, °C Температура показателя, °C Удельная массовая теплоемкость кДж/(кг*o C) Коэффициент теплопроводности, λ Вт/(м*o C) Динамическая (абсолютная) вязкость раствора, μ*104 (Па*с) Кинематическая вязкость раствора, ν*106 (м2 /с) Коэффициент температуропроводности раствора, α*107 (м2 /с) Число Прандтля, Pr
1170
18,9%
-15,7°C
20°C
3,148
0,572
18,04
1,54
1,55
9,9
10°C
3,140
0,558
22,36
1,91
1,52
12,6
0°C
3,128
0,544
29,91
2,56
1,49
17,2
-5°C
3,098
0,537
34,32
2,94
1,48
19,8
-10°C
3,086
0,529
46,68
4,00
1,46
27,3
-15°C
3,065
0,523
61,49
5,27
1,46
35,9
Плотность водного раствора СаCl2 кг/м3 Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Температура замерзания, °C Температура показателя, °C Удельная массовая теплоемкость кДж/(кг*o C) Коэффициент теплопроводности, λ Вт/(м*o C) Динамическая (абсолютная) вязкость раствора, μ*104 (Па*с) Кинематическая вязкость раствора, ν*106 (м2 /с) Коэффициент температуропроводности раствора, α*107 (м2 /с) Число Прандтля, Pr
1190
20,9%
-19,2°C
20°C
3,077
0,569
20,01
1,68
1,55
10,9
10°C
3,056
0,555
24,52
2,06
1,52
13,6
0°C
3,044
0,542
32,75
2,76
1,49
18,5
-5°C
3,034
0,535
38,25
3,22
1,49
21,5
-10°C
3,024
0,527
50,70
4,25
1,47
28,9
-15°C
3,014
0,521
65,90
5,53
1,45
38,2
Плотность водного раствора СаCl2 кг/м3 Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Температура замерзания, °C Температура показателя, °C Удельная массовая теплоемкость кДж/(кг*o C) Коэффициент теплопроводности, λ Вт/(м*o C) Динамическая (абсолютная) вязкость раствора, μ*104 (Па*с) Кинематическая вязкость раствора, ν*106 (м2 /с) Коэффициент температуропроводности раствора, α*107 (м2 /с) Число Прандтля, Pr
1220
23,8%
-25,7°C
20°C
2,998
0,565
23,54
1,94
1,57
12,5
10°C
2,952
0,551
28,73
2,35
1,52
15,4
0°C
2,931
0,538
38,15
3,13
1,50
20,8
-5°C
2,910
0,530
44,13
3,63
1,49
24,4
-10°C
2,910
0,523
59,23
4,87
1,47
33,0
-15°C
2,910
0,518
75,51
6,20
1,46
42,5
-20°C
2,889
0,511
94,73
7,77
1,44
53,8
-25°C
2,889
0,504
115,72
9,48
1,43
66,5
Плотность водного раствора СаCl2 кг/м3 Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Температура замерзания, °C Температура показателя, °C Удельная массовая теплоемкость кДж/(кг*o C) Коэффициент теплопроводности, λ Вт/(м*o C) Динамическая (абсолютная) вязкость раствора, μ*104 (Па*с) Кинематическая вязкость раствора, ν*106 (м2 /с) Коэффициент температуропроводности раствора, α*107 (м2 /с) Число Прандтля, Pr
1240
25,7%
-31,3°C
20°C
2,889
0,550
26,28
2,12
1,57
13,5
10°C
2,879
0,548
32,17
2,51
1,52
16,5
0°C
2,868
0,535
42,56
3,43
1,50
22,7
-10°C
2,847
0,521
66,78
5,40
1,50
36,6
-15°C
2,847
0,519
83,65
6,75
1,45
46,3
-20°C
2,805
0,506
105,62
8,52
1,45
58,5
-25°C
2,805
0,501
129,15
10,40
1,44
72,0
-30°C
2,763
0,494
148,08
12,00
1,44
83,0
Плотность водного раствора СаCl2 кг/м3 Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Температура замерзания, °C Температура показателя, °C Удельная массовая теплоемкость кДж/(кг*o C) Коэффициент теплопроводности, λ Вт/(м*o C) Динамическая (абсолютная) вязкость раствора, μ*104 (Па*с) Кинематическая вязкость раствора, ν*106 (м2 /с) Коэффициент температуропроводности раствора, α*107 (м2 /с) Число Прандтля, Pr
1260
27,6%
-38,6°C
20°C
2,847
0,558
29,32
2,33
1,56
14,9
10°C
2,826
0,545
36,09
2,87
1,52
18,8
0°C
2,809
0,532
48,05
3,81
1,50
25,3
-10°C
2,784
0,519
75,22
5,97
1,50
40,3
-20°C
2,763
0,506
118,66
9,45
1,45
68,8
-25°C
2,742
0,499
147,10
11,70
1,44
87,5
-30°C
2,742
0,492
171,61
13,60
1,42
95,5
-35°C
2,721
0,486
215,74
17,10
1,42
120,0
Плотность водного раствора СаCl2 кг/м3 Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Температура замерзания, °C Температура показателя, °C Удельная массовая теплоемкость кДж/(кг*o C) Коэффициент теплопроводности, λ Вт/(м*o C) Динамическая (абсолютная) вязкость раствора, μ*104 (Па*с) Кинематическая вязкость раствора, ν*106 (м2 /с) Коэффициент температуропроводности раствора, α*107 (м2 /с) Число Прандтля, Pr
1270
28,4%
-43,6°C
20°C
2,805
0,557
31,38
2,47
1,56
15,8
0°C
2,780
0,529
51,19
4,02
1,50
26,7
-10°C
2,763
0,518
80,22
6,32
1,47
42,7
-20°C
2,721
0,505
126,51
10,00
1,45
68,8
-25°C
2,721
0,498
159,85
12,60
1,43
87,5
-30°C
2,575
0,491
188,29
14,90
1,43
103,5
-35°C
2,700
0,484
245,17
19,30
1,41
136,5
-40°C
2,554
0,478
304,01
24,00
1,40
171,0
Плотность водного раствора СаCl2 кг/м3 Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Температура замерзания, °C Температура показателя, °C Удельная массовая теплоемкость кДж/(кг*o C) Коэффициент теплопроводности, λ Вт/(м*o C) Динамическая (абсолютная) вязкость раствора, μ*104 (Па*с) Кинематическая вязкость раствора, ν*106 (м2 /с) Коэффициент температуропроводности раствора, α*107 (м2 /с) Число Прандтля, Pr
1280
29,4%
-50,1°C
20°C
2,805
0,555
34,03
2,65
1,54
17,2
0°C
2,755
0,528
54,92
4,30
1,50
28,7
-10°C
2,721
0,516
86,30
6,75
1,48
45,4
-20°C
2,680
0,504
138,27
10,8
1,46
73,4
-30°C
2,659
0,490
212,80
16,6
1,44
115,0
-35°C
2,638
0,483
254,97
19,9
1,43
139,0
-40°C
2,638
0,477
323,62
25,3
1,41
179,0
-45°C
2,617
0,465
402,07
31,4
1,40
223,0
-50°C
2,617
0,464
490,33
38,3
1,30
295,0
Плотность водного раствора СаCl2 кг/м3 Содержание соли СаCl2 в растворе, % по массе Температура замерзания, °C Температура показателя, °C Удельная массовая теплоемкость кДж/(кг*o C) Коэффициент теплопроводности, λ Вт/(м*o C) Динамическая (абсолютная) вязкость раствора, μ*104 (Па*с) Кинематическая вязкость раствора, ν*106 (м2 /с) Коэффициент температуропроводности раствора, α*107 (м2 /с) Число Прандтля, Pr
1286
29,9%
-55°C
20°C
2,742
0,538
35,11
2,75
1,55
17,8
0°C
2,738
0,528
56,88
4,43
1,50
29,5
-10°C
2,575
0,515
90,42
7,04
1,48
47,5
-20°C
2,680
0,502
144,16
11,23
1,45
77,0
-30°C
2,659
0,488
225,55
17,6
1,43
123,0
-35°C
2,638
0,483
284,39
22,1
1,41
156,5
-40°C
2,638
0,476
353,04
27,5
1,40
196,0
-45°C
2,617
0,470
431,49
33,5
1,39
240,0
-50°C
2,617
0,463
509,95
39,7
1,37
290,0
-55°C
2,596
0,456
647,24
50,2
1,36
368,0
* Раствор хлористого кальция имеет несомненные преимущества вследствие дешевизны, доступности и эффективности передачи тепла. Однако, высокая коррозионная активность его растворов и трудности при утилизации значительно снижают его достоинства. В связи с этим хлористый кальций следует использовать только ситуативно - в качестве хладоносителя с высокими теплофизическими характеристиками.
Источник, в основном: "Справочник по теплофизическим характеристикам пищевых продуктов и полуфабрикатов." Чубик И.А., Маслов А.М. Издательство:"Пищевая промышленность" 1970 г.
главная страница / / Техническая информация / / Рабочие среды / / Антифризы. Этилен- и пропиленгликоли. Глицерин. Рассолы - антифризы. Рассолы. / / Антифризы - рассолы на основе хлористого кальция = CaCl2. Температура замерзания, плотность, теплоемкость и динамическая вязкость водных растворов кальция хлористого в зависимости от концентрации.