Колко топлина е необходима за получаване на m грама. Колко топлина е необходима за получаване на m грама вода Колко топлина е необходима за получаване на m грама вода

“...- Колко папагала могат да се поберат в теб, толкова е твоят ръст.
- Наистина ми трябва! Няма да глътна толкова много папагали!…”

От m / f "38 папагала"

В съответствие с международните правила на SI (Международна система от единици), количеството топлинна енергия или количеството топлина се измерва в джаули [J], има и множество единици килоджоул [kJ] = 1000 J., мегаджоул [MJ] = 1 000 000 J, GigaJoule [ GJ] = 1 000 000 000 J. и т.н. Тази единица за измерване на топлинната енергия е основната международна единица и най-често се използва в научни и научно-технически изчисления.

Въпреки това, всички знаем или поне веднъж чухме, че друга единица за измерване на количеството топлина (или просто топлина) е калория, както и килокалория, мегакалория и гигакалория, което означава представките кило, гига и мега, вижте пример с джаули по-горе. У нас исторически се е развило така, че при изчисляване на тарифите за отопление, независимо дали става дума за отопление с ток, газ или котли на пелети, е обичайно да се вземе предвид цената на точно една гигакалория топлинна енергия.

И така, какво е Гигакалория, киловат, киловат * час или киловат/час и джаули и как са свързани?, ще научите в тази статия.

И така, основната единица за топлинна енергия е, както вече споменахме, джаул. Но преди да говорим за мерни единици, по принцип е необходимо да се обясни на ниво домакинство какво е топлинна енергия и как и защо да се измерва.

Всички знаем от детството, че за да се стоплите (за да получите топлинна енергия), трябва да запалите нещо, затова всички запалихме огньове, традиционното гориво за огън са дървата за огрев. Така очевидно по време на изгарянето на гориво (всякакво: дърва за огрев, въглища, пелети, природен газ, дизелово гориво) се отделя топлинна енергия (топлина). Но за да се отопляват, например, различни обеми вода, е необходимо различно количество дърва за огрев (или друго гориво). Ясно е, че няколко огъня в огън са достатъчни, за да загреят два литра вода, а за да сготвите половин кофа супа за целия лагер, трябва да се запасите с няколко снопа дърва за огрев. За да не се измерват такива строги технически количества като количеството топлина и топлината на изгаряне на гориво с снопове дърва за огрев и кофи супа, топлоинженерите решиха да внесат яснота и ред и се съгласиха да измислят единица за количеството топлина. За да бъде тази единица една и съща навсякъде, тя беше определена по следния начин: за загряване на един килограм вода с един градус при нормални условия (атмосферно налягане) са необходими 4190 калории или 4,19 килокалории, следователно, за загряване на един грам вода, хиляда пъти по-малко топлина ще бъде достатъчно - 4,19 калории.

Калорията е свързана с международната единица за топлинна енергия, джаул, както следва:

1 калория = 4,19 джаула.

По този начин са необходими 4,19 джаула топлинна енергия, за да загрее 1 грам вода с един градус, и 4 190 джаула топлина, за да загрее един килограм вода.

В технологията, заедно с единицата за измерване на топлинна (и всяка друга) енергия, има единица за мощност и, в съответствие с международната система (SI), това е ват. Концепцията за мощност е приложима и за отоплителни уреди. Ако нагревателното устройство е в състояние да достави 1 джаул топлинна енергия за 1 секунда, тогава неговата мощност е 1 ват. Мощността е способността на устройство да произвежда (създава) определено количество енергия (в нашия случай топлинна енергия) за единица време. Връщайки се към нашия пример с вода, за да загреем един килограм (или един литър, в случай на вода, килограм е равен на литър) вода с един градус по Целзий (или Келвин, каквото и да е), имаме нужда от мощност от 1 килокалория или 4 190 J. топлинна енергия. За да загреем един килограм вода за 1 секунда време с 1 градус, се нуждаем от устройство със следната мощност:

4190 Дж./1 с. = 4 190 W. или 4,19 kW.

Ако искаме да загреем нашия килограм вода с 25 градуса за същата секунда, тогава имаме нужда от двадесет и пет пъти повече мощност, т.е.

4,19 * 25 \u003d 104,75 kW.

По този начин можем да заключим, че пелетният котел с мощност 104,75 kW. загрява 1 литър вода с 25 градуса за една секунда.

Тъй като стигнахме до ватове и киловати, трябва да споменем и дума за тях. Както вече споменахме, ватът е единица мощност, включително топлинната мощност на котела, но освен пелетните и газовите котли, на човечеството са познати и електрическите котли, чиято мощност се измерва, разбира се, в същите киловати и не консумират нито пелети, нито газ, и електричество, чието количество се измерва в киловатчасове. Правилното изписване на единицата енергия е киловат * час (а именно киловат, умножен по час, не разделен), писането на kW / час е грешка!

В електрическите котли електрическата енергия се преобразува в топлинна енергия (т.нар. джаулова топлина) и ако котелът е изразходвал 1 kWh електроенергия, колко топлина е генерирал? За да отговорите на този прост въпрос, трябва да извършите просто изчисление.

Преобразувайки киловати в килоджаули/секунди (килоджаули в секунда) и часове в секунди: има 3600 секунди в един час, получаваме:

1 kW*h =[ 1 kJ/s]*3600 s.=1,000 J *3600 s = 3,600,000 Joules или 3,6 MJ.

Така,

1 kWh = 3,6 MJ.

От своя страна 3,6 MJ / 4,19 = 0,859 Mcal = 859 kcal = 859 000 кал. Енергия (топлинна).

Сега да преминем към Gigacalorie, чиято цена за различни видове гориво обичат да се разглеждат от топлоинженерите.

1 Gcal = 1 000 000 000 кал.

1 000 000 000 кал. \u003d 4,19 * 1 000 000 000 \u003d 4 190 000 000 J. \u003d 4 190 MJ. = 4,19 GJ.

Или, знаейки, че 1 kWh = 3,6 MJ, ние преизчисляваме 1 гигакалория на киловат*час:

1 Gcal = 4190 MJ/3,6 MJ = 1163 kWh!

Ако след като прочетете тази статия, решите да се консултирате със специалист на нашата компания по някакъв въпрос, свързан с топлоснабдяването, тогава вие Тук!

Източник: heat-en.ru

(или пренос на топлина).

Специфичен топлинен капацитет на веществото.

Топлинен капацитете количеството топлина, поемано от тялото при нагряване с 1 градус.

Топлинният капацитет на тялото се обозначава с главна латинска буква С.

Какво определя топлинния капацитет на тялото? На първо място, от неговата маса. Ясно е, че за нагряване, например, на 1 килограм вода ще е необходима повече топлина, отколкото за нагряване на 200 грама.

Какво ще кажете за вида на веществото? Да направим експеримент. Нека вземем два еднакви съда и, като изсипем вода с тегло 400 g в единия от тях и растително масло с тегло 400 g в другия, ще започнем да ги нагряваме с помощта на еднакви горелки. Като наблюдаваме показанията на термометрите, ще видим, че маслото се нагрява бързо. За да загреете водата и маслото до една и съща температура, водата трябва да се нагрява по-дълго. Но колкото по-дълго загряваме водата, толкова повече топлина получава от горелката.

По този начин, за да се нагрее една и съща маса от различни вещества до една и съща температура, са необходими различни количества топлина. Количеството топлина, необходимо за загряване на тялото и следователно неговият топлинен капацитет зависят от вида на веществото, от което се състои това тяло.

Така например, за да се увеличи температурата на водата с маса 1 kg с 1 ° C, е необходимо количество топлина, равно на 4200 J, а за загряване на същата маса слънчогледово масло с 1 ° C, количество от необходима е топлина, равна на 1700 J.

Физическата величина, показваща колко топлина е необходима за нагряване на 1 kg вещество с 1 ºС, се нарича специфична топлинатова вещество.

Всяко вещество има свой собствен специфичен топлинен капацитет, който се обозначава с латинската буква c и се измерва в джаули на килограм-градус (J / (kg ° C)).

Специфичният топлинен капацитет на едно и също вещество в различни агрегатни състояния (твърдо, течно и газообразно) е различен. Например, специфичният топлинен капацитет на водата е 4200 J/(kg ºС), а специфичният топлинен капацитет на леда е 2100 J/(kg ºС); алуминият в твърдо състояние има специфичен топлинен капацитет 920 J/(kg - °C), а в течно състояние е 1080 J/(kg - °C).

Имайте предвид, че водата има много висок специфичен топлинен капацитет. Следователно водата в моретата и океаните, нагрявайки се през лятото, поглъща голямо количество топлина от въздуха. Поради това на тези места, които се намират в близост до големи водни басейни, лятото не е толкова горещо, колкото на места, далеч от водата.

Изчисляване на количеството топлина, необходимо за загряване на тялото или отделено от него по време на охлаждане.

От казаното по-горе става ясно, че количеството топлина, необходимо за загряване на тялото, зависи от вида на веществото, от което се състои тялото (т.е. неговия специфичен топлинен капацитет) и от масата на тялото. Ясно е също, че количеството топлина зависи от това с колко градуса ще повишим температурата на тялото.

Така че, за да определите количеството топлина, необходимо за загряване на тялото или освободено от него по време на охлаждане, трябва да умножите специфичната топлина на тялото по неговата маса и по разликата между неговата крайна и начална температура:

В = см (т 2 - т 1 ) ,

където В- количество топлина, ° Се специфичният топлинен капацитет, м- телесна маса , т 1 - начална температура, т 2 е крайната температура.

Когато тялото се нагрява t 2 > т 1 и следователно В > 0 . Когато тялото се охлади t 2 и< т 1 и следователно В< 0 .

Ако е известен топлинният капацитет на цялото тяло С, Все определя по формулата:

Q \u003d C (t 2 - т 1 ) .

По дефиниция калория е количеството топлина, необходимо за повишаване на един кубичен сантиметър вода с 1 градус по Целзий. Една гигакалория, използвана за измерване на топлинна енергия в топлоенергетиката и комуналните услуги, е милиард калории. В 1 метър има 100 сантиметра, следователно, в един кубичен метър - 100 x 100 x 100 = 1 000 000 сантиметра. По този начин, за да загреете куб вода от
1 градус, това ще отнеме милион калории или 0,001 Gcal.

В моя град цената на отоплението е 1132,22 рубли / Gcal, а цената на топлата вода е 71,65 рубли / m3, цената на студената вода е 16,77 рубли / m3.

Колко Gcal се изразходва за загряване на 1 кубичен метър вода?

така мисля
s x 1132,22 \u003d 71,65 - 16,77 и по този начин решавам уравненията, за да разбера на какво е равно s (Gcal), тоест е равно на 0,0484711452 Gcal
Съмнявам се в нещо, според мен решавам неправилно

ОТГОВОР:
Не мога да намеря никакви грешки в изчисленията ти.
Естествено, разходите за отпадни води (водоотвеждане) не трябва да се включват в дадените тарифи.

Приблизително изчисление за град Ижевск според старите норми изглежда така:
0,19 Gcal на човек на месец (тази норма вече е отменена, но няма друга, например ще направи) / 3,6 куб.м. на човек на месец (разход на топла вода) = 0,05278 Gcal на 1 куб.м. (толкова топлина е необходима, за да се загрее 1 куб.м студена вода до стандартната температура на горещата вода, която, да напомня, е 60 градуса С).

За по-точно изчисляване на количеството топлинна енергия за загряване на вода по директен метод въз основа на физически величини (а не по обратния начин въз основа на одобрените тарифи за топла вода) - препоръчвам да използвате Шаблон за изчисляване на тарифа за топла вода (REC UR). Формулата за изчисление, наред с други неща, използва температурата на студената вода през летните и зимните (отопителни) периоди, продължителността на тези периоди.

Етикети: гигакалория, топла вода

Прочетете също:

• Ние плащаме за услуги за топла вода, температурата е много по-ниска от стандартната. Какво да правя?
• Продължителният период на изключване на БГВ, установен от Правилата, не е незаконно - решение на Върховния съд на Руската федерация (2017 г.)
• Инициатива за по-справедливи тарифи и методология за измерване на гореща вода
• Относно процедурата за преизчисляване на размера на плащането за отопление и топла вода по време на спиране - разяснение на Роспотребнадзор за SD
• Относно отчитането на топлоносителя в затворена система за топлоснабдяване - писмо на Министерството на строителството на Руската федерация от 31 март 2015 г. № 9116-OD / 04
• UR - За намаляване на плащането за отопление и топла вода - писмо от Министерството на енергетиката на UR от 17.08.2015 г. № 11-10 / 5661
• Какъв е стандартният период за проверка на общо устройство за измерване на отопление и топла вода?
• Мръсна топла вода от чешмата. Къде да кандидатствам?
• Може ли водомера в апартамента да се навие за целия вход? Как да платя? Показания за месеца - 42 куб.м
• Процедурата за поддържане на отделно счетоводство на разходите в областта на водоснабдяването и канализацията - заповед на Министерството на строителството на Руската федерация от 25 януари 2014 г. № 22 / pr.

Знаеш ли? Можете ли да помогнете с отговора:

• заплащане на вода и ток в апартамент без квартира
• топлинно изчисление по ОДПУ за 1/12
• Захранване
• Огромни плащания за стая в хостел (17,3 кв.м.)

Санянаписа на 16.07.2012 г.:
(отговорът е подчертан в текста)

Здравейте!
Обърках се в изчисленията си, не знам каква формула да взема и таблицата на топлинните загуби
Знам математика в рамките на училищната програма, но в моя случай, ако

така че решавам
q = (71,65-17,30) / 1132,22 = 0,04800304 Gcal, но за отопление на 1 куб.м. студената вода се нуждае от 0,001 Gcal топлинна енергия, което означава

0,04800304 / 0,001 = 48 градуса, но ако извадим студена вода, имаме 9,04 градуса за 2011 г., така че остават 38,96 градуса топла вода, но това не отговаря на SanPin

О: Логично, тук не е необходимо да се изважда, а да се добавя. 48 градуса е допълнително загряване до температурата на студената вода за получаване на топла вода. Тези. 48+9,04=57,04 градуса.

Но все още има формула в методиката от 2005г

qload = γ c (th– tс) (l + KТ.П) l0-6
където:
γ е обемното тегло на водата, kgf/m3; взето равно на 983,24 kgf/m3 при th = 60°С; 985,73 kgf/m3 при температура th = 55°C; 988,07 kgf/m3 при th = 50°С;
c е топлинният капацитет на водата, kcal/kgf °C, взет равен на 1,0 kcal/kgf °C;
th е средната температура на горещата вода в точките на изтегляне, °С;
ts е средната температура на студената вода във водопроводната мрежа, °С;
KTP е коефициент, който отчита топлинните загуби от тръбопроводите на системите за топла вода и разходите за топлинна енергия за отопление на бани.
Стойностите на коефициента KT.P, който отчита топлинните загуби от тръбопроводите на системите за топла вода и разходите за топлинна енергия за отопление на бани, се определят съгласно таблица 1.

с нагреватели за кърпи 0,35 и 0,3
без нагреватели за кърпи 0,25 и 0,2

Но ако решите според тази формула, получавате 0,06764298, но не знам какво да правя

A: Препоръчвам да се изчислява според шаблона REC. Той взема предвид текущите методи (към момента на създаване). Във файла с шаблона (xls) можете да видите формулите и стойностите на използваните променливи. Количеството топлинна енергия за затопляне на вода е показано там в ред No8.

Санянаписа на 23.07.2012 г.:
Здравейте! Не можах да реша проблема така, ако температурата на топлата вода се окаже 41,3 C, тогава как да реша, ако:

за всеки 3°C понижаване на температурата над допустимите отклонения размерът на таксата се намалява с 0,1 на сто за всеки час надвишаване (общо за периода на фактуриране) от допустимата продължителност на нарушението; когато температурата на топлата вода падне под 40°C, заплащането на консумираната вода се извършва по тарифа за студена вода

означава
60-41,3 \u003d 18,7 градуса не е достатъчно, ако разделите на 3, получавате 6,23 x 0,1 = 0,623%
Просто не знам, правилно ли мисля? Според мен вземам грешно решение

Санянаписа на 25.07.2012 г.:
Здравейте!
От няколко дни обмислям предложението ти.

О: Логично, тук не е необходимо да се изважда, а да се добавя. 48 градуса е допълнително загряване до температурата на студената вода за получаване на топла вода. Тези. 48+9,04=57,04 градуса. ,

отначало се съгласих, но сега мисля, че все пак взех правилното решение, но добре, да кажем, че решихте точно тогава:

57,04 x 0,001 \u003d 0,05704 Gcal, но в моя случай общата изразходвана топлинна енергия беше 0,04800304 Gcal, а не 0,05704 Gcal :))))

отопление———- 1132,22 rub/Gcal
студена вода - 17,30 рубли / m3, и
топла вода —— 71,65 rub/cu.m.

Количеството топлинна енергия, изразходвана от Топлоснабдителната компания за загряване на 1 m3 студена вода

q \u003d (71,65-17,30) / 1132,22 = 0,04800304 Gcal,

Понякога става необходимо да се определи мощността на нагревателя.
Ако нагревателят е електрически, можете да определите мощността, като измерите протичащия ток или съпротивлението на нагревателя.
Какво да направите, ако нагревателят е на газ (дърва, въглища, керосин, слънчева, геотермална и др.)?
И в случай на електрически нагревател може да не е възможно да се измери токът/съпротивлението.
Ето защо предлагам метод за определяне на мощността на нагревателя с помощта на термометър, литрометър (везни) и часовник (таймер, хронометър), тоест устройства, които почти сигурно се намират в арсенала на луна.

Определено количество вода мизсипете в тенджера и измерете първоначалната температура ( T1).
Поставете на загрят нагревател, отбележете времето. След определено време твземете показанията на термометъра Т2).
Изчислете мощността:
P \u003d 4,1868 * m * (T 2 -T 1) / t

По този начин той определи мощността на горелката на печката си в средно положение на ключа на захранването.
Изсипва се в тенджера 3 литра = 3000 грамавода
Задайте таймера на t = 10минути = 600 секунди
Начална температура на водата Т1 = 12,5°С
Температура при задействане на таймера T 2 = 29,1 ° C

плащане:
За отопление 1 грамвода върху 1°Cнеобходимото количество енергия 1 калорияили 4,1868 джаула;
Енергията, изразходвана за нагряване на три литра вода E = 3000*(29.1-12.5) = 49800 калории = 208502.64 джаула;
Мощността е количеството енергия, подадено за определен период от време.
P = 208502,64/600 = 347,5044 вата;

Приемайки загубата на топлина в 10% , тогава истинската мощност на горелката ще бъде около 400 ватаили 0,4 киловата.

Докато излагах, мислех, че точността на определянето може да се подобри чрез лека промяна на този метод, за да се компенсират топлинните загуби.
Студената чешмяна вода има първоначална температура по-ниска от температурата на околната среда, така че отнема енергия, докато тези температури са равни. При по-нататъшно нагряване водата започва да загрява околната среда.
Следователно е необходимо да се измери първоначалната температура на водата ( T1) и температура на околната среда ( Tav) и загряване, като се отбелязва времето, до температурата на компенсация
T2 = Tav + (Tav - T 1) = 2 * Tav - T 1

Измерване на времето т, за което водата се нагрява от маса мдо температурата на компенсация, ние определяме мощността по вече известната формула:
P \u003d 4,1868 * m * (T 2 -T 1) / t

Интересувах се от въпроса за отоплението на вода в многоетажен апартамент с помощта на котел за индиректно отопление (от централната отоплителна система). Смятам да направя монтажа по закон и се обърнах за разрешение към топлотехниците. Изчислиха ми разходите за отопление по тяхната формула и, ами, много високи (според мен). Моля, кажете ми колко Gcal е необходимо за загряване на куб вода в котел за индиректно нагряване?

Необходими са 0,001 Gcal за загряване на обем вода от един кубичен метър с един градус. Изчислението е просто в куб от 100 x 100 x 100 \u003d 1 000 000 сантиметра, което означава, че ще са необходими милион калории или 0,001 Gcal за загряване на един градус.

Когато изчислявате, не забравяйте да знаете:

каква е температурата на водата, когато влезе в отоплението:

И каква е планираната температура на отопление.

Това е формулата, използвана при изчисленията:

Примерният резултат е:

Според законите на термодинамиката за нагряване на 1 m3 студена вода с 1 градус са необходими 0,001 Gcal.

За да проверите изчисленията на отоплителната мрежа, трябва да знаете следните данни:

• каква температура влиза студената вода (например 5 градуса);
• каква температура ще бъде топлата вода (според наредбите - топлата вода трябва да е 55 градуса).

Съответно, за отопление е необходимо да се изразходват (55-5) * 0,001 = 0,05 Gcal.

При изчисляване стойностите на температурата могат да бъдат различни, но близки до 0,05 Gcal/m3.

Например в моята разписка за подгряване на топла вода струва 0,049 Gcal/m3.

Калориите са изчислени (добре или изчислени, изчислени) количеството топлина, което трябва да се изразходва за нагряване на един грам вода до температура от един градус по Целзий.

Гигакалорията вече е милиард калории.

В един куб вода има хиляда литра.

Оказва се, че за загряване на един куб вода до един градус по Целзий ще са необходими 0,001 Gcal.

Котелът за косвено отопление няма собствен нагревателен елемент, той се нуждае от котел, въпреки че има опции за централно отопление.

Във всеки случай по-евтино (в експлоатация) е течащ газов бойлер (гейзер, сред хората) или бойлер за съхранение, защото пишете за апартамент.

Котелът за косвено отопление е отлична опция в частни домове.

Или ако имате автономна отоплителна система в апартамента си (те отказаха централната), в този случай котел (обикновено газ, по-рядко електрически) и котел за индиректно отопление

Има определени физически изчисления, които казват, че за да се повиши температурата на водата в количество от 1 литър с 1 градус по Целзий, трябва да се изразходват 4,187 kJ.

За да изчислите точно разходите за отопление, трябва да знаете някои въвеждащи цифри, като например:

• Температурата на водата в централната отоплителна система, така наречената охлаждаща течност (между другото, не може да бъде точна, тъй като не всички къщи имат нагреватели)
• Температурата на входящата вода на пода (обикновено студена вода, която във водоснабдителната система също не може да бъде стабилна)

По правило температурата в централната отоплителна система е около 85-90 градуса.

Температурата на студената вода във водопровода е под 20 градуса.

Комфортна температура за пране е около 35-40 градуса.

Всъщност за един куб (1000 литра) е необходимо да се изразходват 4187 kJ за нагряване с 1 градус.

От 20 градуса, за да се повиши до 40 градуса, първоначално студената вода ще се нуждае от 83 740 kJ (нещо малко повече от 200 000 Gcal).

коментари: (11)

Съвет: Споделете връзката в социалните медии, ако искате повече отговори/коментари!

730. Защо водата се използва за охлаждане на някои механизми?
Водата има висок специфичен топлинен капацитет, което допринася за доброто отвеждане на топлината от механизма.

731. В какъв случай трябва да се изразходва повече енергия: за загряване на един литър вода с 1 °C или за загряване на сто грама вода с 1 °C?
За загряване на литър вода, тъй като колкото по-голяма е масата, толкова повече енергия трябва да се изразходва.

732. Мехорникъловите и сребърните вилици със същата маса се потапят в гореща вода. Те получават ли еднакво количество топлина от водата?
Една мельхиорна вилица ще получи повече топлина, тъй като специфичната топлина на мельхиор е по-голяма от тази на среброто.

733. Парче олово и парче чугун с еднаква маса са ударени три пъти с чук. Коя част стана по-гореща?
Оловото ще се нагрява повече, защото неговият специфичен топлинен капацитет е по-малък от чугуна и е необходима по-малко енергия за нагряване на оловото.

734. Едната колба съдържа вода, другата – керосин със същата маса и температура. Еднакво нагрят железен куб се хвърля във всяка колба. Какво ще загрее до по-висока температура - вода или керосин?
Керосин.

735. Защо температурните колебания са по-малко резки през зимата и лятото в градовете по морския бряг, отколкото в градовете, разположени във вътрешността?
Водата се нагрява и охлажда по-бавно от въздуха. През зимата се охлажда и придвижва топлите въздушни маси на сушата, което прави климата на брега по-топъл.

736. Специфичният топлинен капацитет на алуминия е 920 J/kg °C. Какво означава това?
Това означава, че са необходими 920 J за нагряване на 1 kg алуминий с 1 °C.

737. Алуминиеви и медни пръти с еднаква маса от 1 kg се охлаждат с 1 °C. Колко ще се промени вътрешната енергия на всеки блок? Коя лента ще се промени повече и с колко?

738. Какво количество топлина е необходимо за загряване на килограм желязна заготовка с 45 °C?

739. Колко топлина е необходима за загряване на 0,25 kg вода от 30°C до 50°C?

740. Как ще се промени вътрешната енергия на два литра вода при нагряване с 5 °C?

741. Колко топлина е необходима, за да се загреят 5 g вода от 20 °C до 30 °C?

742. Какво количество топлина е необходимо, за да се нагрее алуминиева топка с тегло 0,03 kg на 72 °C?

743. Изчислете количеството топлина, необходимо за нагряване на 15 kg мед с 80 °C.

744. Изчислете количеството топлина, необходимо за нагряване на 5 kg мед от 10 °C до 200 °C.

745. Какво количество топлина е необходимо за загряване на 0,2 kg вода от 15 °C до 20 °C?

746. Водата с тегло 0,3 kg е охладена с 20 °C. С колко е намалена вътрешната енергия на водата?

747. Колко топлина е необходима, за да се загрее 0,4 kg вода при температура 20 °C до температура 30 °C?

748. Колко топлина се изразходва за нагряване на 2,5 kg вода с 20 °C?

749. Колко топлина се отдели при охлаждане на 250 g вода от 90 °C до 40 °C?

750. Какво количество топлина е необходимо, за да се загреят 0,015 литра вода с 1 °C?

751. Изчислете количеството топлина, необходимо за отопление на езерце с обем 300 m3 на 10 °C?

752. Колко топлина трябва да се предаде на 1 kg вода, за да се повиши температурата му от 30°C на 40°C?

753. Водата с обем 10 литра е охладена от температура 100 °C до температура 40 °C. Колко топлина се отделя в този случай?

754. Изчислете количеството топлина, необходимо за нагряване на 1 m3 пясък с 60 °C.

755. Обем на въздуха 60 m3, специфичен топлинен капацитет 1000 J/kg °C, плътност на въздуха 1,29 kg/m3. Колко топлина е необходима, за да се повиши до 22°C?

756. Водата беше загрята с 10 °C, изразходвайки 4,20 103 J топлина. Определете количеството вода.

757. Вода с тегло 0,5 kg съобщава за 20,95 kJ топлина. Каква е била температурата на водата, ако първоначалната температура на водата е 20°C?

758. 8 kg вода при 10 °C се изсипва в медна тенджера с тегло 2,5 kg. Колко топлина е необходима, за да заври водата в тенджера?

759. Литър вода с температура 15 °C се налива в меден черпак с тегло 300 г. Колко топлина е необходима, за да се загрее водата в черпака с 85 °C?

760. Парче нагорещен гранит с тегло 3 кг се поставя във вода. Гранитът предава 12,6 kJ топлина на вода, охлаждайки се с 10 °C. Каква е специфичната топлинна мощност на камъка?

761. Гореща вода при 50°С се добавя към 5 kg вода при 12°С, като се получава смес с температура 30°С. Колко вода беше добавено?

762. Вода при 20°С се добавя към 3 литра вода при 60°С, за да се получи вода при 40°С. Колко вода беше добавено?

763. Каква ще бъде температурата на сместа, ако 600 g вода при 80 °C се смесят с 200 g вода при 20 °C?

764. Един литър вода при 90°C се излива във вода с температура 10°C и температурата на водата става 60°C. Колко студена вода имаше?

765. Определете колко гореща вода, загрята до 60°C, трябва да се излее в съд, ако съдът вече съдържа 20 литра студена вода с температура 15°C; температурата на сместа трябва да бъде 40 °C.

766. Определете колко топлина е необходима, за да загреете 425 g вода с 20 °C.

767. На колко градуса ще се загреят 5 кг вода, ако водата получи 167,2 kJ?

768. Колко топлина е необходима за загряване на m грама вода при температура t1 до температура t2?

769. 2 кг вода се налива в калориметър при температура 15 °C. До каква температура ще се загрее водата на калориметъра, ако в нея се спусне месингова тежест от 500 g, нагрята до 100 °C? Специфичният топлинен капацитет на месинга е 0,37 kJ/(kg °C).

770. Има парчета мед, калай и алуминий със същия обем. Кое от тези части има най-голям и кое най-малък топлинен капацитет?

771. В калориметъра се налива 450 g вода, чиято температура е 20 °C. Когато 200 g железни стърготини, нагрети до 100°C, бяха потопени в тази вода, температурата на водата стана 24°C. Определете специфичния топлинен капацитет на дървените стърготини.

772. Меден калориметър с тегло 100 g побира 738 g вода, чиято температура е 15 °C. В този калориметър се спускат 200 g мед при температура 100 °C, след което температурата на калориметъра се повишава до 17 °C. Какъв е специфичният топлинен капацитет на медта?

773. Стоманена топка с тегло 10 g се изважда от пещта и се спуска във вода с температура 10 °C. Температурата на водата се повиши до 25°C. Каква беше температурата на топката във фурната, ако масата на водата е 50 g? Специфичният топлинен капацитет на стоманата е 0,5 kJ/(kg °C).
776. Вода с тегло 0,95 g при температура 80 °C се смесва с вода с тегло 0,15 g при температура 15 °C. Определете температурата на сместа. 779. Стоманено длето с тегло 2 kg се нагрява до температура от 800 °C и след това се спуска в съд, съдържащ 15 литра вода при температура 10 °C. До каква температура ще се нагрее водата в съда?

(Индикация. За да се реши този проблем, е необходимо да се създаде уравнение, в което желаната температура на водата в съда след спускане на фрезата се приема за неизвестна.)

780. Каква температура ще получи водата, ако смесите 0,02 kg вода при 15 °C, 0,03 kg вода при 25 °C и 0,01 kg вода при 60 °C?

781. Отоплението на добре вентилиран клас изисква количество топлина от 4,19 MJ на час. Водата влиза в отоплителните радиатори при 80°C и излиза при 72°C. Колко вода трябва да се подава към радиаторите на всеки час?

782. Оловото с тегло 0,1 kg при температура 100 °C е потопено в алуминиев калориметър с тегло 0,04 kg, съдържащ 0,24 kg вода при температура 15 °C. След това в калориметъра се установява температура от 16 °C. Какъв е специфичният топлинен капацитет на оловото?

Човечеството познава няколко вида енергия - механична енергия (кинетична и потенциална), вътрешна енергия (топлинна), енергия на полето (гравитационна, електромагнитна и ядрена), химическа. Отделно си струва да се подчертае енергията на експлозията, ...

Вакуумна енергия и все още съществува само на теория - тъмна енергия. В тази статия, първата в раздела "Топлотехника", ще се опитам на прост и достъпен език, използвайки практически пример, да говоря за най-важната форма на енергия в живота на хората - за Термална енергияи за това да я роди навреме термична мощност.

Няколко думи, за да разберем мястото на топлотехниката като клон на науката за получаване, пренос и използване на топлинна енергия. Съвременната топлотехника е възникнала от общата термодинамика, която от своя страна е един от клоновете на физиката. Термодинамиката е буквално „топло“ плюс „мощност“. По този начин, термодинамиката е науката за "промяната в температурата" на една система.

Въздействието върху системата отвън, при което нейната вътрешна енергия се променя, може да бъде резултат от топлопреминаване. Термална енергия, което се получава или губи от системата в резултат на такова взаимодействие с околната среда, се нарича количество топлинаи се измерва в системата SI в джаули.

Ако не сте топлоинженер и не се занимавате ежедневно с проблеми на топлотехниката, тогава когато се сблъскате с тях, понякога без опит може да бъде много трудно бързо да ги разберете. Трудно е да си представим дори размерите на желаните стойности на количеството топлина и топлинна мощност без опит. Колко джаула енергия са необходими, за да се загреят 1000 кубически метра въздух от -37˚С до +18˚С?.. Каква е мощността на топлинния източник, необходима за това за 1 час? » Не всички инженери. Понякога експертите дори помнят формулите, но само малцина могат да ги приложат на практика!

След като прочетете тази статия до края, ще можете лесно да решавате реални производствени и битови задачи, свързани с отопление и охлаждане на различни материали. Разбирането на физическата същност на процесите на топлопредаване и познаването на прости основни формули са основните блокове в основата на знанията в топлотехниката!

Количеството топлина при различни физични процеси.

Повечето известни вещества могат да бъдат в твърдо, течно, газообразно или плазмено състояние при различни температури и налягания. Преходот едно агрегатно състояние в друго протича при постоянна температура(при условие, че налягането и другите параметри на околната среда не се променят) и е придружено от поглъщане или отделяне на топлинна енергия. Въпреки факта, че 99% от материята във Вселената е в плазмено състояние, ние няма да разглеждаме това агрегатно състояние в тази статия.

Помислете за графиката, показана на фигурата. Показва зависимостта на температурата на дадено вещество твърху количеството топлина В, обобщен до определена затворена система, съдържаща определена маса от определено вещество.

1. Твърдо вещество, което има температура T1, загрята до температура Tm, изразходвайки за този процес количество топлина, равно на Q1 .

2. След това започва процесът на топене, който протича при постоянна температура Tpl(точка на топене). За да се стопи цялата маса на твърдо вещество, е необходимо да се изразходва топлинна енергия в количество Q2 — Q1 .

3. След това течността, получена от топенето на твърдо вещество, се нагрява до точката на кипене (образуване на газ) Tkp, изразходвайки за това количество топлина, равно на Q3-Q2 .

4. Сега при постоянна точка на кипене Tkpтечност кипи и се изпарява, превръщайки се в газ. За прехода на цялата маса течност в газ е необходимо да се изразходва топлинна енергия в количество Q4-Q3.

5. На последния етап газът се нагрява от температурата Tkpдо известна температура Т2. В този случай цената на количеството топлина ще бъде Q5-Q4. (Ако загреем газа до температурата на йонизация, газът ще се превърне в плазма.)

По този начин, нагряване на оригиналното твърдо вещество от температурата T1до температура Т2изразходвахме топлинна енергия в количество Q5, превеждайки веществото през три агрегатни състояния.

Движейки се в обратна посока, ние ще отделим същото количество топлина от веществото Q5, преминаващ през етапите на кондензация, кристализация и охлаждане от температура Т2до температура T1. Разбира се, разглеждаме затворена система без енергийни загуби към външната среда.

Имайте предвид, че преходът от твърдо състояние към газообразно състояние е възможен, заобикаляйки течната фаза. Този процес се нарича сублимация, а обратният процес се нарича десублимация.

И така, разбрахме, че процесите на преходи между агрегатните състояния на веществото се характеризират с консумация на енергия при постоянна температура. При нагряване на вещество, което е в едно непроменено агрегатно състояние, температурата се повишава и топлинната енергия също се изразходва.

Основните формули за пренос на топлина.

Формулите са много прости.

Количество топлина Вв J се изчислява по формулите:

1. От страна на потреблението на топлина, т.е. от страна на натоварването:

1.1. При нагряване (охлаждане):

В = м * ° С *(T2 -T1)

м – маса на веществото в кг

с -специфичен топлинен капацитет на веществото в J / (kg * K)

1.2. При топене (замразяване):

В = м * λ

λ – специфична топлина на топене и кристализация на вещество в J/kg

1.3. По време на кипене, изпаряване (кондензация):

В = м * r

r – специфична топлина на образуване на газ и кондензация на материята в J/kg

2. От страната на производството на топлина, тоест от страната на източника:

2.1. При изгаряне на гориво:

В = м * q

q – специфична топлина на изгаряне на горивото в J/kg

2.2. При преобразуване на електричество в топлинна енергия (закон на Джоул-Ленц):

Q =t *I *U =t *R *I ^2=(t /r)*U ^2

т – време в с

аз – текущата стойност в A

У – r.s.s напрежение във V

Р – съпротивление на натоварване в ома

Заключаваме, че количеството топлина е право пропорционално на масата на веществото по време на всички фазови трансформации и при нагряване допълнително е право пропорционално на температурната разлика. Коефициенти на пропорционалност ( ° С , λ , r , q ) за всяко вещество имат свои собствени стойности и се определят емпирично (взети от справочниците).

Термична мощност н в W е количеството топлина, предадено на системата за определено време:

N=Q/t

Колкото по-бързо искаме да загреем тялото до определена температура, толкова по-голяма мощност трябва да бъде източникът на топлинна енергия - всичко е логично.

Изчисляване в Excel приложна задача.

В живота често е необходимо да се направи бързо изчисление, за да се разбере дали има смисъл да продължим да изучаваме дадена тема, да правим проект и подробни точни трудоемки изчисления. Като направите изчисление за няколко минути дори с точност от ± 30%, можете да вземете важно управленско решение, което ще бъде 100 пъти по-евтино и 1000 пъти по-бързо и в резултат на това 100 000 пъти по-ефективно от извършването на точно изчисление в рамките на седмица, иначе и месец, от група скъпи специалисти...

Условия на проблема:

В помещенията на цеха за подготовка на прокат с размери 24м х 15м х 7м внасяме прокат от склад на улицата в размер на 3 тона. Валцовият метал има лед с обща маса 20 кг. Навън -37˚С. Какво количество топлина е необходимо за нагряване на метала до + 18˚С; загрейте леда, разтопете го и загрейте водата до +18˚С; загрейте целия обем въздух в помещението, като приемем, че преди това отоплението е било напълно изключено? Каква мощност трябва да има отоплителната система, ако всичко по-горе трябва да бъде изпълнено за 1 час? (Много сурови и почти нереалистични условия - особено по отношение на въздуха!)

Ще извършим изчислението в програматаMS Excel или в програматаOo Calc.

За цветово форматиране на клетки и шрифтове вижте страницата "".

Първоначални данни:

1. Пишем имената на веществата:

към клетка D3: стомана

към клетка E3: лед

към клетка F3: ледена вода

към клетка G3: Вода

към клетка G3: Въздух

2. Въвеждаме имената на процесите:

в клетки D4, E4, G4, G4: топлина

към клетка F4: топене

3. Специфичен топлинен капацитет на веществата ° Св J / (kg * K) пишем съответно за стомана, лед, вода и въздух

към клетка D5: 460

към клетка E5: 2110

към клетка G5: 4190

към клетка H5: 1005

4. Специфична топлина на сливане на лед λ в J/kg въведете

към клетка F6: 330000

5. Маса на веществата мв кг въвеждаме съответно за стомана и лед

към клетка D7: 3000

към клетка E7: 20

Тъй като масата не се променя, когато ледът се превърне във вода,

в клетки F7 и G7: =E7 =20

Масата на въздуха се намира, като обемът на помещението се умножи по специфичното тегло

в клетка H7: =24*15*7*1,23 =3100

6. Време за обработка тза минути пишем само веднъж за стомана

към клетка D8: 60

Стойностите на времето за нагряване на леда, неговото топене и нагряване на получената вода се изчисляват от условието, че всички тези три процеса трябва да се сумират едновременно с времето, определено за нагряване на метала. Четем съответно

в клетка E8: =E12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8) =9,7

в клетка F8: =F12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8) =41,0

в клетка G8: =G12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8) =9,4

Въздухът също трябва да се затопли за същото определено време, четем

в клетка H8: =D8 =60,0

7. Началната температура на всички вещества т1 в ˚C влизаме

към клетка D9: -37

към клетка E9: -37

към клетка F9: 0

към клетка G9: 0

към клетка H9: -37

8. Крайна температура на всички вещества т2 в ˚C влизаме

към клетка D10: 18

към клетка E10: 0

към клетка F10: 0

към клетка G10: 18

към клетка H10: 18

Мисля, че не трябва да има въпроси по точки 7 и 8.

Резултати от изчисленията:

9. Количество топлина Вв KJ, необходими за всеки от процесите, които изчисляваме

за нагряване на стомана в клетка D12: =D7*D5*(D10-D9)/1000 =75900

за нагряване на лед в клетка E12: =E7*E5*(E10-E9)/1000 = 1561

за топене на лед в клетка F12: =F7*F6/1000 = 6600

за нагряване на вода в клетка G12: =G7*G5*(G10-G9)/1000 = 1508

за нагряване на въздух в клетка H12: =H7*H5*(H10-H9)/1000 = 171330

Отчита се общото количество топлинна енергия, необходима за всички процеси

в обединена клетка D13E13F13G13H13: =SUM(D12:H12) = 256900

В клетки D14, E14, F14, G14, H14 и комбинираната клетка D15E15F15G15H15 количеството топлина е дадено в дъгова мерна единица - в Gcal (в гигакалории).

10. Термична мощност нв kW, необходими за всеки от процесите се изчислява

за нагряване на стомана в клетка D16: =D12/(D8*60) =21,083

за нагряване на лед в клетка E16: =E12/(E8*60) = 2,686

за топене на лед в клетка F16: =F12/(F8*60) = 2,686

за нагряване на вода в клетка G16: =G12/(G8*60) = 2,686

за нагряване на въздух в клетка H16: =H12/(H8*60) = 47,592

Общата топлинна мощност, необходима за извършване на всички процеси наведнъж тизчислено

в обединена клетка D17E17F17G17H17: =D13/(D8*60) = 71,361

В клетки D18, E18, F18, G18, H18 и комбинираната клетка D19E19F19G19H19, топлинната мощност е дадена в дъгова мерна единица - в Gcal / h.

Това завършва изчислението в Excel.

заключения:

Имайте предвид, че за загряване на въздуха е необходима повече от два пъти повече енергия, отколкото за нагряване на същата маса стомана.

При загряване на вода разходите за енергия са два пъти по-високи, отколкото при нагряване на лед. Процесът на топене консумира много пъти повече енергия от процеса на нагряване (с малка температурна разлика).

Водата за отопление консумира десет пъти повече топлинна енергия от нагряване на стомана и четири пъти повече от загряване на въздух.

За получаване информация за пускането на нови статии и за изтегляне на работещи програмни файлове Моля ви да се абонирате за съобщения в прозореца, разположен в края на статията или в прозореца в горната част на страницата.

След като въведете имейл адреса си и щракнете върху бутона „Получаване на съобщения за статии“. НЕ ЗАБРАВЯЙПОТВЪРДИ АБОНАМЕНТ като щракнете върху връзката в писмо, което веднага ще дойде при вас на посочената поща (понякога - в папката « Спам » )!

Спомнихме си понятията „количество топлина“ и „топлинна мощност“, разгледахме основните формули за пренос на топлина и анализирахме практически пример. Надявам се езикът ми да е прост, разбираем и интересен.

Очаквам въпроси и коментари към статията!

умолявам се УВАЖЕНИЕ файл за изтегляне на авторска работа СЛЕД АБОНАМЕНТ за съобщения за статии.