Sodio, Propiedades

K fK 2863
Februar 1981

Thermophysical Properties 01
Sodium in the Liquid and
Gaseous States
K. Thurnay
Institut für Neutronenphysik und Reaktortechnik
Projekt Schneller Brüter

Kernforschungszentrum Karlsruhe

KERNFORSCHUNGSZENTRUM KARLSRUHE
Institut für Neutronenphysik und Reaktortechnik
Projekt Schneller Brüter
KfK 2863

Thermophysical Properties of Sodium
in the Liquid andGaseous States

K. Thurnay

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1
Kernforschungszentrum Karisruhe GmbH, Karlsruhe

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Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH

ISSN 0303-4003

A bstract
A system of temperature and density dependent thermal-property-functions
has been developed and checked for the sodium tusing all of the accessible
experimental data and the mutual relationships of the properties. In
extending these properties beyond the range of the measurements substance
independent physical relations have been used.
The property-descriptions are valid for all temperatures above the melting
point of the sodium and for all densities below the melting density of the
liquid.
The system consistsof the following thermal properties: pressure t heat
capacity at constant volumet thermal conductivity.

Die thermophysikalischen Eigenschaften des flüssigen und gasförmigen
Natriums
Zusammenfassung
Die thermophysikalischen Eigenschaften des Natriums werden mit Hilfe eines
temperatur- und dichteabhängigen Funktionssystems beschrieben. Dieses
Funktionssystem wurde aus den zur Verfügungstehenden Natriumdaten
entwickelt durch Extrapolation der Eigenschaften mit stoffunabhängigen
thermischen Relationen.
Die Zustandsdarstellungen sind gültig für alle Temperaturen oberhalb des
Schmelzpunktes und für alle Dichtewerte unterhalb der Flüssigkeitsdichte am
Schmelzpunkt.
Die dargestellten Eigenschaften sind der Druckt die spezifische Wärme bei
konstantem Volumen und dieWärmeleitfähigkeit.

C ontents
page
List of Figures

1

Glossary

3

1.

Introduction

5

2.

The Vapor Pressure of the Saturated Sodium

7

3.

The Saturation Line and the Critical Point of the Sodium

9

4.

Heat Capacities of the Sodium in the Saturated Area.
Enthalpy, Internal Energy, Entropy

12

5.

The Pressure Derivatives of the Sodium on the Saturation Line

186.

The Thermal Conductivity of the Sodium on the Saturation Line

22

7.

The Static Thermal Conductivity in the Two Phase Region

25

8.

The Thermal Properties of the Sodium as a Compressed Liquid

29

9.

The Thermal Properties of the Sodium as an Overheated Vapor

31

10.

The Thermal Properties of the Gaseous (Supercritical) Sodium

37

11.

Conclusions

42References

44

Appendix G.

Fitting the gas equation at the critical point

Appendix I.

The integral

~I(w,y)

Figures
Appendix P.

47
50
53

The sodium property subroutines KANAST and KANAPT

94

-

1-

List of Figures

Fig. 1

Range of Validity of the Thermal Properties

Fig. 2

Deviations from the Vapor Pressure Equation

Fig. 3

P V T - Propertiesof the Sodium Vapor

Fig. 4

Reduced P V T - Properties

Fig. 5

Factor of Reality

Fig. 6

The Saturation Line of the Sodium

Fig. 7

The Derivatives of the Density on the Saturation Line

Fig. 8

Marginal Heat Capacities in the Two-Phase Area

Fig. 9

Cv on the Saturation Line

Fig. 10

Cp/C v on the Saturation Line

Fig. 11

The Enthalpy on the Saturation LineFig. 12

Density-Derivatives of the Pressure (Saturated Liquid)

Fig. 13

Temperature-Derivatives of the Pressure (Vapor)

Fig. 14

P(T*) on the Vapor Side of the Critical Isotherm

Fig. 15

Temperature-Derivative of the Pressure (Liquid)

Fig. 16

Density-Derivatives of the Pressure (Saturated Vapor)

Fig. 17

The Reduced Density-Derivatives

Fig. 18

P and ap/aT...