Steam Tables in SI -Units. Was s erdampftafeln

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2 Steam Tables in SI -Units Was s erdampftafeln Concise Steam Tables in SI-Units (Student's Tables) Properties of Ordinary Water Substance up to 1000 C and 100 Megapascal KurzgefaBte Dampftafeln in SI:.Einheiten (Studententafeln) Zustandsgr6Ben von gew6hnlichem Wasser und Dampf bis 1000 C und 1000 bar Third, Enlarged Edition Edited by Ulrich Grigull. Johannes Straub Peter Schiebener Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York London Paris Tokyo Hong Kong 1990

3 o. Professor em. Dr.-Ing., Dr.-Ing. E.h. Ulrich Grigull a. o. Professor Dr.-Ing. habil. Johannes Straub Dr.-Ing. Peter Schiebener Lehrstuhl A fur Thermodynamik, Technische Universitat Miinchen, ArcisstraBe 2 I, D-8000 Miinchen 2 C1P-Titelaufnahme der Deutschen Bibliothek Grigull, Ulrich: Steam tables in SI units: concise steam tables in SI-units (student's tables) ; properties of ordinary water substance up to 1000 c and 100 megapascal = Wasserdampftafeln / ed. by Ulrich Grigull ; Johannes Straub; Peter Schiebener. - 3., en!. ed. - Berlin; Heidelberg; New York; Tokyo; Hong Kong: Springer, 1990 ISBN e-isbn DOl / NE: Straub, Johannes:; Schiebener, Peter:; HST This work is subject to copyright. All rights are reserved, whether the whole or part of the material is concerned, specifically the rights of translation, reprinting, reuse of illustrations, recitation, broadcasting, reproduction on microfilms or in other ways, and storage in data banks. Duplication of this publication or parts thereof is only permitted under the provisions of the German Copyright Law of September 9,1965, in its version of June 24,1985, and a copyright fee must always be paid. Violations fall under the prosecution act of the German Copyright Law. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1981, 1984, and 1990 The use of registered names, trademarks, etc. in this publication does not imply, even in the absence of a specific statement, that such names are exempt from the relevant protective laws and regulations and therefore free for general use. 2160/ Gedruckt aufsliurefreiem Papier

4 Foreword to the Third Edition The tables and diagrams concerning the properties of ordinary water substance - as offered in this booklet - are mainly meant for use by students at universities and colleges so that they may be able to solve problems in the fields of power and chemical engineering, where water and steam are serving as working or process medium. On the other hand the tables and diagrams should support engineers in research work and industrial practice to obtain a quick and reliable general view of the properties of water substance. All tabulated values given in the present Third Edition of the "Student's Tables" were recalculated. The thermodynamic properties have been calculated according to the 1984 laps Formulation for the Thermodynamic Properties of Ordinary Water Substance for Scientific and General Use, employing reduced iteration limits as compared to earlier calculations. The cubic expansion coefficient was added. The remaining properties were calculated according to the current releases of the International Association for the Properties of Steam (laps). The increments for temperature and pressure for the saturation tables were decreased. In addition, ten properties were added. Saturation pressure tables were also added to complement the existing saturation temperature tables. The table of the properties at 0.1 Megapascal was expanded to a temperature of - 30 e. The three new h, s-diagrams for compressed water will be useful (amongst others) in geophysical and in jet cutting applications. A new table shows the thermodynamic relationships between the properties and their derivatives. These identities are valid for any substance. The editors are hopeful that the "Student's Tables" in this expanded edition are again well received. Munich, September 1989 The Editors

5 Vorwort zur dritten Auflage Die hier vorgelegten Tafeln und Diagramme tiber die Eigenschaften von gewohnlichem Wasser sind in erster Linie fur den Gebrauch der Studenten an Universitaten und Fachhochschulen bestimmt. Diese sollen damit Probleme aus der Energietechnik und der Verfahrenstechnik 16sen konnen, bei denen Wasser und Wasserdampf als Arbeits- oder Proze~medium eine Rolle spiel en. Die Tafeln und Diagramme sollen aber auch dem lngenieur in Forschung und Betrieb einen schnellen und zuverlassigen Dberblick tiber die Eigenschaften der Substanz Wasser geben. FUr diese dritte Auflage der "Studententafeln" wurden samtliche Tafelwerte neu berechnet. Die thermodynamischen Zustandsgro~en wurden nach der 1984 laps Formulation for the Thermodynamic Properties of Ordinary Water Substance for Scientific and General Use berechnet, und zwar mit einer verringerten Iterationsschranke gegentiber frtiheren Rechnungen. Der Volumenausdehnungskoeffizient wurde neu aufgenommen. Die tibrigen Gro~en wurden nach den heute giiltigen "Releases" der International Association for the Properties of Steam (laps) berechnet. In den Tafeln fur die Sattigungsgro~en wurde die Stufung ftir Temperatur und Druck wesentlich verfeinert. Ferner wurden zehn ZustandsgroEen neu aufgenommen. Neben den bisherigen Temperaturtafeln wurden auch Drucktafeln fur die Sattigungswerte hinzugeftigt. Die Tafel fur die ZustandsgroEen bei 1 bar wurde bis - 30 C erweitert. Drei neue h, s-diagramme fur Druckwasser sollen Anwendungen z.b. in der Geophysik und beim Strahlschneiden Get cutting) dienen. Eine neue Tabelle zeigt therrnodynamische Beziehungen zwischen den ZustandsgroEen und ihren Ableitungen. Diese Identitaten gelten fiir beliebige Substanzen. Die Herausgeber wtinschen den Studententafeln auch in dieser erweiterten Ausgabe eine gute Aufnahme. Mtinchen, im September 1989 Die Herausgeber

6 Contents I. Quantities, Constants, Units Table A. Quantities and Units Presented References for Table A... 4 Table B. Constant Quantities of Ordinary Water Table C. Conversion of Units C 1. Pressure... 7 C 2. Temperature C 3. Energy, Work, Quantity of Heat C 4. Specific Heat Capacity, Specific Entropy, Specific Gas Constant C 5. Thermal Conductivity C 6. Viscosity... 8 C 7. Thermal Diffusivity, Kinematic Viscosity, Diffusion Coefficient C 8. Surface Tension Table D. Thermodynamic Relationships between the Properties p, v, T, s, u, h and their Derivatives II. Tables ofthe Properties of Ordinary Water Substance Table 1. Table 2. Table 3. Thermodynamic and Transport Properties of Liquid Water and Superheated Steam inclusive the Saturation Values from the Triple Point to 1000 C and 100 MPa: p, t, v, h, U, s, c P ' O:P' A, 1/ (pressure Table) Thermodynamic and Transport Properties of Saturated Water and Steam Part 1. p,h,r,u,s,cp'cy (Temperature Table) Part 2. A,1/,v,a,Pr,a,b,~y,~s(TemperatureTable) dr dp / d 2p / Part 3. ~,bh,bt'dt'dt sat'dt2 sat,csat,c,xt (Temperature Table) Part 4. p, h, r, u, s, c P ' cy (pressure Table) Part 5. A, 1/, v, a,pr, a, b,~, ~s (pressure Table) Part 6. dr dp / d 2p (Y_ b b I c c X -" ' h, T, dt ' dt sat' dt2 sat' sat,, T (pressure Table) Properties of Water at 0.1 MPa from -30 C to the Saturation Temperature III. Diagrams Fig.1. Dynamic Viscosity 1/ in the p, T-Plane Fig.2. Thermal Conductivity A in the p, T-Plane

7 Fig.3. Fig.4. Fig.5. Fig.6. Fig.7. Fig.8. Fig.9. Fig. 10. Fig. II. Prandtl-Number Pr = 1/ cp/x in the p, T-P1ane Pressure-Enthalpy (loglop, h)-diagram T, s, p-surface of Water Substance T, s-diagram p, v, T-Surface of Water Substance Mollier h, s-diagram for Steam p ~ 100 MPa; 50 c ~ t ~ 800 C Mollier h, s-diagram for Compressed Water p ~ 150 MPa; -2 c ~t ~20 C Mollier h, s-diagram for Compressed Water p ~ 1100 MPa; - 22 c ~ t ~ 72 c Mollier h, s-diagram for Compressed Water p ~ 2900 MPa; - 22 c ~ t ~ 420 C foldout tables

8 Inhaltsverzeichnis I. GroSen, Konstanten, Einheiten.... Tabelle A. Dargestellte Gr6~en und Einheiten Literatur zu Tabelle A Tabelle B. Konstante Gr6~en von gew6hnlichem Wasser Tabelle C. Umrechnung von Einheiten C 1. Druck... 7 C 2. Temperatur... 7 C 3. Energie, Arbeit, Warmemenge C 4. Spezifische Warmekapazitat, Spezifische Entropie, Spezifische Gaskonstante C 5. Warmeleitfiihigkeit C 6. Viskositat C 7. Temperaturleitfahigkeit, Kinematische Viskositat, Diffusionskoeffizient C 8. Oberflachenspannung... 9 Tabelle D. Thermodynamische Beziehungen zwischen den einfachen Zustandsgr6Sen p, v, T, s, u, h und ihren Ableitungen II. Tafeln der Zustandsgro&n von gewohnlichem Wasser und Wasserdampf... Tafel 1. Thermodynamische und Transportgr6Sen von Wasser und tiberhitztem Dampf einschlieslich der Sattigungswerte vom Tripelpunkt bis 1000 C und 1000 bar: p, t, v, h, u, s, cp, ap, A., 1/ (Drucktafel).... Tafel 2. Thermodynamische und Transportgr6Sen von gesattigtem Wasser und Dampf.... Teil 1. p, h, r, u, s, c p, Cy (Temperaturtafel).... Teil 2. A., 1/, v, a, Pr, cr, b, f3y, f3s (Temperaturtafel).... Tafel 3. Teil 3 a 0 0 -dr -dp I -- d 2 pi C C X. p, h, T, dt ' dt sat' dt2 sat' sat,, T (Temperaturtafel).... Teil4. p,h,r,u,s,cp'cy (Drucktafel).... Teil 5. A., 1/, v, a, Pr, cr, b, f3y, f3s (Drucktafel)..... dr dp I d 2 P I Tell 6. G:p, Oh, OT, -,-,-,Csat,C, XT (Drucktafel) dt dt sat dt2 sat Zustandsgr6Sen von Wasser bei 1 bar von - 30 C bis zur Sattigungstemperatur III. Diagramme Bild 1. Dynamische Viskositat 1/ in der p, T-Ebene Bild 2. Wiirmeleitfiihigkeit A. in der p, T-Ebene Bild 3. Prandtl-Zahl Pr = 1/ cp/a. in der p, T-Ebene

9 Bild 4. Bild 5. Bild 6. Bild 7. Bild 8. Bild 9. Bild 10. Bild 11. Druck-Enthalpie (loglo p, h)-diagramm T, s,p-zustandsflache von Wasser und Dampf T, s-diagramm p, v, T-Zustandsflache ftir Wasserund Dampf Mollier h, s-diagramm ftir Wasserdampf p <; 1000 bar; 50 C <; t <; 800 C Mollier h, s-diagramm ftir Druckwasser p<;1500bar; -2 C<;t<;20 C Mollier h, s-diagramm ftir Druckwasser p <; bar; - 22 C <; t <; 72 c Mollier h, s-diagramm ftir Druckwasser p <; bar; - 22 C <; t <; 420 C Ausklapptafeln