水（データページ）

このページでは、水の特性に関する補足データを提供します。

さらに包括的で権威あるデータは、 NIST Chemistry WebBookの流体の熱物理的性質に関するページで見つけることができます。^[1]

液体の水と平衡状態にある蒸気の蒸気圧の式: ^[14]

${\displaystyle \log _{10}P=A-{\frac {B}{TC}},}$

ここで、PはkPa単位の平衡蒸気圧、T はケルビン単位の温度です。

T = 273 K ～ 333 Kの場合: A = 7.2326、B = 1750.286、C = 38.1。

T = 333 K ～ 423 Kの場合: A = 7.0917、B = 1668.21、C = 45.1。

上の表のデータは、液体の水が存在できる温度範囲全体にわたるさまざまな温度での水と蒸気の平衡について示されています。平衡の圧力は、2 番目の列に k Pa単位で示されています。3 番目の列は、0 °C の水を基準とした液相の各グラムの熱量です。4 番目の列は、蒸気に変化する各グラムの液体の蒸発熱です。5 番目の列は、蒸気に変化する各グラムの液体によって行われる仕事P Δ Vです。6 番目の列は、蒸気の密度です。

データはCRC Handbook of Chemistry and Physics 44th ed.、p. 2390 から取得しました。

^‡氷XIの三重点は理論上のものであり、実際に得られたことはない

注: ρ は密度、n は589 nm での屈折率、^{[説明が必要]}、η は粘度で、すべて 20 °C でのものです。T _{eq は}2 つの相間の平衡温度です。T _{eq < 0–0.1 °C の場合は}氷/液体溶液、 T _{eq が}0.1 °C を超える場合は NaCl/液体溶液です。

${\displaystyle pK_{w}=-\log([\mathrm {H} ^{+}][\mathrm {OH} ^{-}])}$

以下のデータは、このページのドイツ語版 Wikipedia からコピーおよび翻訳されたものです (こちらに移動しました)。補足的な物理的、熱力学的、および蒸気圧データを提供します。その一部は上記の表のデータと重複しており、一部は追加されています。

以下の表では、値は温度に依存し、圧力にも多少依存しており、凝集状態（s = 固体、lq = 液体、g = 気体）別に並べられています。凝集状態は明らかに温度と圧力の関数です。すべてのデータは、「科学的および一般使用のための通常の水物質の熱力学的性質の定式化」（IAPWS、1984年）（1995年時点で廃止）に記載されているデータから計算されました。^[22]これは次のものに適用されます。

• T –摂氏温度
• V –立方デシメートル/キログラムでの比容積（1 dm ³は 1 リットルに相当）
• H –比エンタルピー（キロジュール/キログラム）
• U –キロジュール/キログラム単位の比内部エネルギー
• S – 比エントロピー（キロジュール/キログラムケルビン）
• c _p –定圧時の比熱容量（キロジュール/キログラムケルビン）
• γ –熱膨張係数（10 ⁻³ /ケルビン）
• λ –熱伝導率（ミリワット/​​メートルケルビン）
• η –粘度（マイクロパスカル秒）（1 c P = 1000 μPa·s）
• σ –表面張力（ミリニュートン/メートル、dyn/cmに相当）

次の表では、0.1 M Pa (1 bar に相当) の標準圧力での材料データを示しています。99.63 °C (0.1 MPa での水の沸点) までは、この圧力で水は液体として存在します。それ以上では、水蒸気として存在します。100.0 °C の沸点は、平均大気圧である 0.101325 MPa (1 atm )の圧力であることに注意してください。

次の表では、611.7 Pa (0.006117 bar に相当)の圧力で材料データが示されています。水の三重点である 0.01 °C の温度までは、過冷却水を除き、水は通常氷として存在します。過冷却水については、1 つのデータ ポイントがここに表に示されています。三重点では、氷は液体の水と蒸気の両方と共に存在できます。それよりも高い温度では、データは水蒸気のみになります。

以下の表は、さまざまな相補的な情報源と近似式に基づいており、その値の質と精度はさまざまです。-100 °C から 100 °C の温度範囲の値は、D. Sunday (1982) から推定されたもので、非常に均一で正確です。水の沸点から臨界点 (100 °C から 374 °C) までの温度範囲の値は、さまざまな情報源から引用されており、精度が大幅に低いため、近似値としてのみ使用してください。^{[23] [24] [25] [26]}

値を正しく使用するには、次の点を考慮してください。

• これらの値は、滑らかな界面と、空気などの他のガスやガス混合物が存在しない場合にのみ適用されます。したがって、これらの値は純粋な相にのみ適用され、空気が存在するシステムでは補正係数が必要になります。
• これらの値は、米国で広く使用されている計算式に従って計算されたのではなく、より正確な計算式 (下記参照) を使用して計算されており、適切な温度範囲でさらに値を計算するためにも使用できます。
• -100 °C から -50 °C の温度範囲における水の飽和蒸気圧は推定値としてのみ求められます [翻訳者注: -42 °C 未満では過冷却液体の水は存在しないことが知られています]。
• 値にはさまざまな単位（Pa、hPa、bar）があり、読み取る際にはそれを考慮する必要があります。

表の -100 °C ～ 100 °C の値は、次の式で計算されました。ここで、Tはケルビン単位、蒸気圧P _wとP _{i は}パスカル単位です。

液体の水の上

log _e ( P _w ) = −6094.4642 T ⁻¹ + 21.1249952 − 2.724552×10 ⁻² T + 1.6853396×10 ⁻⁵ T ² + 2.4575506 log _e ( T )

温度範囲: 173.15 K ～ 373.15 K または -100 °C ～ 100 °C

氷の上

log _e ( P _i ) = −5504.4088 T ⁻¹ − 3.5704628 − 1.7337458×10 ⁻² T + 6.5204209×10 ⁻⁶ T ² + 6.1295027 log _e ( T )

温度範囲: 173.15 K ～ 273.15 K または -100 °C ～ 0 °C

三重点で

表に記載されていない重要な基本値は、水の三重点における飽和蒸気圧です。Guildner、Johnson、Jones (1976) の測定による国際的に認められた値は次のようになります。

P _w ( t _tp = 0.01 °C) = 611.657 Pa ± 0.010 Pa (1 − α ) = 99%

20℃（室温）における水の磁化率の標準値は−12.97cm3/molである^。 [ ^27]

20℃（室温）における水の磁化率の標準値は−0.702cm3/gである^。 [ ^27]

• 水の性質

• マイクロ波スペクトル（NIST による）
• ロンドン・サウスバンク大学のマーティン・チャップリンによる水の特性。