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Kältemittel

 

aus: R.A. HAEFER: Kryo-Vakuumtechnik: Grundlagen und Anwendungen, Springer-Verlag, Berlin 1981.
 
Kryogene
3He
4He
e-H2
n-H2
e-D2
n-D2
Ne
N2
Luft
CO
Ar
O2
CH4
Kr
Mol-Masse
M
kg/kmol
3,016
4,0026
2,0159
2,0159
4,0282
4,0282
20,183
28,013
28,96
28
39,948
31,999
16,043
83,8
Siedetemperatur
bei 1,01285 bar
Ts
K
3,19
4,222
20,27
20,397
23,56
23,67
27,102
77,348
78,8 fl.
81,8 dpf
81,67
87,26
90,188
111,67
119,74
Kritischer Punkt
                               
Temperatur
Tc
K
3,33
5,22
28,98
33,24
38,26
38,25
44,39
125,98
128,5
128,91
150,68
154,78
190,7
209,7
Druck
pc
bar
1,16
2,3
12,93
12,98
16,49
16,65
27,21
33,93
37,69
34,99
48,63
50,8
46,4
54,83
RTcrc/Mpc
zc
-
3,308
3,262
3,284
3,179
3,2
3,202
3,25
3,426
3,528
3,397
3,424
3,008
2,942
3,448
Ts/Tc
-
-
0,96
0,81
0,61
0,61
0,62
0,62
0,61
0,62
0,56 fl.
0,62 dpf
0,62
0,58
0,59
0,52
0,57
Tripelpunkt
     
l-Punkt
                       
Temperatur
Tt
K
 
2,173
13,8
13,956
18,69
18,73
24,559
63,148
 
68,09
83,82
54,361
90,67
115,94
Druck
pt
mbar
 
50,52
70,4
72
171,3
171,5
443
126,1
 
153,7
687,5
1,52
116,7
731,9
 
3He
4He
e-H2
n-H2
e-D2
n-D2
Ne
N2
Luft
CO
Ar
O2
CH4
Kr
Dichte
                               
Gas, 273K, 1bar
ρN
kg/m3
0,1287
0,1761
0,0887
0,0887
0,1773
0,1773
0,8881
1,2342
1,2759
1,2337
1,7566
1,4101
0,7089
3,696
Kritischer Punkt
ρc
kg/m3
41,8
69,5
31,4
28,1
66,9
67,4
483,5
311
350
281
528,8
380
138,1
908,5
Dampf bei Ts
ρ”
kg/m3
27,3
17,2
13,4
13,3
   
9,46
4,59
4,485
4,445
5,72
4,44
1,825
8,33
Flüssigkeit bei Ts
ρ'
kg/m3
58,9
124,8
70,8
70,8
166
166
1204
804,2
873,9
793
1399
1140
424
2413
Fest bei Tt
ρt
kg/m3
   
87
       
946
   
1622
     
Am Nullpunkt T=0, p=0
ρ0
kg/m3
 
146
88,4
     
1442
1137
   
1707
1568
 
3186
Vol.Gas 273K, 1bar aus 1m3 Flüssigkeit
ρ'/ρN
m3/m3
444
709
798
798
937
937
1356
652
685
563
795
808
598
653
Latente Wärme
                               
Verdampfung bei Ts
lv
kJ/kg
15,87
(bei 1,65K)
20,91
446,5
448,3
283,6
284,4
87,2
199,1
205,2
215,9
163,2
213,1
510,3
107,7
Schmelzen bei Tt
lf
kJ/kg
 
5,22
(103bar)
58,04
58,04
48,91
48,91
16,6
25,73
 
29,86
29,44
13,88
58,72
19,52
Verdampf.-Entropie
Mlv/Ts
kJ/kmolK
14,9
19,9
44,4
44,4
51,6
51,6
56,6
72
74
74
74,6
74,5
73,5
75,2
 
3He
4He
e-H2
n-H2
e-D2
n-D2
Ne
N2
Luft
CO
Ar
O2
CH4
Kr
Spezifische Wärmekapazität
                               
Gas, 273K, 1bar
cp
kJ/kgK
6,89
5,233
 
14,21
 
7,25
1,03
1,042
1,006
1,042
0,521
0,918
2,235
0,248
Dampf bei Ts
cp
kJ/kgK
6,89
5,23
10,31
10,31
5,18
5,16
1,03
1,039
1,002
1,036
0,521
0,909
1,87
0,248
Flüssigkeit bei Ts
cp
kJ/kgK
 
4,41
9,3
9,28
6,5
6,12
1,84
2,03
1,96
2,21
1,05
1,7
3,42
0,538
Fest bei Tt
cp
kJ/kgK
   
2,9
3,03
2,96
2,88
1,282
1,691
   
0,833
1,444
 
0,428
Debye-Temperatur
ΘD
K
 
29
(T<0,7K)
   
89
(T<13K)
89
(T<12K)
56
(T<12K)
68
(T<20K)
   
80
(T<10K)
90,9
(T<15K)
 
63
(T<10K)
cp/cv, 1bar, 280K
κ
-
1,66
1,66
1,405
1,405
1,4
1,4
1,668
1,401
1,4017
1,401
1,67
1,396
1,3
1,689
Enthalpie des Dampfes
h280-hTs
kJ/kg
 
1541,8
 
3509,5
   
283,46
233,8
223,2
228,8
111,3
193,2
403,5
 
Minimale Verflüssigungsarbeit
eL
kJ/kg
 
6819
 
12019
   
1376
766
738
756
480
638
1109
 
 
3He
4He
e-H2
n-H2
e-D2
n-D2
Ne
N2
Luft
CO
Ar
O2
CH4
Kr
Dielektizitätskonstante
                               
Gas, 273K, 1bar
ε-1
10-4
 
0,728
 
2,56
   
1,274
5,87
5,89
6,1
5,5
5,3
 
7,6
Dampf bei Ts
ε-1
10-3
 
6,18
3,87
     
1,29
2,08
   
1,75
1,56
   
Flüssigkeit bei Ts
ε
-
 
1,0492
1,225
     
1,188
1,4318
   
1,52
1,4837
1,68
 
Fest bei Tt
ε
-
   
1,248
       
1,514
     
1,594
   
Oberflächenspannung bei Ts
ε
10-3J/m2
0,0088
0,093
 
1,91
   
4,8
8,8
 
9,4
10,9
13,6
14
 
Viskosität
                               
Gas, 273K, 1bar
η
10-7kg/ms
161
185,5
 
84
 
118,9
296,2
166,3
171
165,5
209,8
191,9
93,9
233
Gas bei Tc, 1bar
η
10-7kg/ms
 
13,2
 
17,5
 
26,8
74,8
86,2
92
88
123,1
115
74,5
182
Dampf bei Ts
η
10-7kg/ms
12,1
13
 
11
 
17
46
55
55
54,3
73
70
44,5
 
Flüssigkeit bei Ts
η
10-7kg/ms
19
35
133
124
 
297
1240
1650
1700
1700
2756
1900
980
1560
Wärmeleitfähigkeit
                               
Gas, 273K, 1bar
λ
10-3W/mK
 
143
175
168
 
131
46,1
24
24,1
23,1
16,4
24,5
28,3
8,78
Gas bei Tc, 1bar
λ
10-3W/mK
 
10,9
25
25
     
12,6
12,2
11,7
10,1
14
19
 
Dampf bei Ts
λ
10-3W/mK
13
9
15,8
15,8
     
7,5
7,6
7,1
6,5
8,1
9
 
Flüssigkeit bei Ts
λ
10-3W/mK
17
27,2
119
119
134
134
113
139,8
142
140
125
148
193
 
Kältemittel
3He
4He
e-H2
n-H2
e-D2
n-D2
Ne
N2
Luft
CO
Ar
O2
CH4
Kr