Количество топлина. Специфична топлина на веществото. Колко топлина е необходимо за m грама Изчисляване в задача на приложението на Excel

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

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

732. Мехорникъловите и сребърните вилици със същата маса се потапят в гореща вода. Ще получат ли еднакво количество топлина във водата?
Купроникелът ще получи повече топлина, тъй като специфичната топлина на мельхиора е по-голяма от тази на среброто.

733. Парче олово и парче чугун с еднаква маса са били ударени три пъти с чук. Кое парче е по-горещо?
Оловото ще се нагрява повече, защото има по-ниска специфична топлина от чугуна и изисква по-малко енергия за нагряване на оловото.

734. В едната колба има вода, в другата има керосин със същата маса и температура. Еднакво нагрят железен куб се хвърля във всяка колба. Това загрява до повече висока температура- вода или керосин?
Керосин.

735. Защо в градовете по морския бряг температурните колебания през зимата и лятото са по-малко резки, отколкото в градовете, разположени във вътрешността на континента?
Водата се нагрява и охлажда по-бавно от въздуха. През зимата се охлажда и придвижва топлите въздушни маси към 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 за нагряване на 1 kg алуминий при 1 ° C, 920 J.

737. Алуминиеви и медни пръти с еднакво тегло 1 kg се охлаждат с 1 °C. Колко ще се промени вътрешната енергия на всяка лента? Коя лента ще се промени повече и с колко?

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

739. Какво количество топлина е необходимо 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. Какво количество топлина е необходимо за загряване на 5 g вода от 20 °C до 30 °C?

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

743. Изчислете количеството топлина, необходимо за нагряване на 15 kg мед при 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. Вода с тегло 0,3 kg, охладена до 20 °C. Колко е намаляла вътрешната енергия на водата?

747. Какво количество топлина е необходимо за загряване на 0,4 kg вода при температура 20 °C до температура 30 °C?

748. Какво количество топлина се изразходва за нагряване на 2,5 kg вода при 20 °C?

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

750. Какво количество топлина е необходимо за загряване на 0,015 литра вода с 1 °C?

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

752. Какво количество топлина трябва да се даде на 1 kg вода, за да се повиши температурата му от 30 °С на 40 °С?

753. Водата с обем 10 литра е охладена от температура 100°C до температура 40°C. Колко топлина се отдели по време на това?

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

755. Обем на въздуха 60 m3, специфична топлина 1000 J / kg ° С, плътност на въздуха 1,29 kg / m3. Колко топлина е необходима, за да се нагрее до 22 ° C?

756. Водата се загрява до 10°С, използвайки 4,20 103 J топлина. Определете количеството вода.

757. Водата с тегло 0,5 kg е съобщена 20,95 kJ топлина. Каква беше температурата на водата, ако първоначалната температура на водата беше 20 ° C?

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

759. Литър вода с температура 15 °С се налива в меден черпак с тегло 300 г. Какво количество топлина е необходимо, за да се загрее водата в черпака до 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 °C се добавя към 5 kg вода при 12 °C, за да се получи смес с температура 30 °C. 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 смесите 600 g вода при 80 °C 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 трябва да се излее в съда, загрят до 60 °C, 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 загряване на 425 g вода при 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. Калориметърът се напълва с 2 кг вода при температура 15 °С. До каква температура ще се нагрее 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 бучки мед, калай и алуминий със същия обем. Кое от тези парчета има най-висок и най-нисък топлинен капацитет?

771. Калориметърът е напълнен с 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 специфичната топлина на дървените стърготини.

772. Меден калориметър с тегло 100 g съдържа 738 g вода, чиято температура е 15 °C. 200 g мед бяха спуснати в този калориметър при температура от 100 ° C, след което температурата на калориметъра се повиши до 17 ° C. Каква е специфичната топлина на медта?

773. Стоманена топка с тегло 10 g се изважда от фурната и се потапя 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. Стоманена фреза с тегло 2 kg се нагрява до температура 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?

(Забележка. За да се реши този проблем, е необходимо да се състави уравнение, в което неизвестната температура на водата в съда след спускане на фреза се приема за неизвестна.)

780. Каква е температурата на водата, която се получава, 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 4,19 MJ на час. Водата влиза в радиаторите за отопление при 80 ° C и ги напуска при 72 ° C. Колко вода трябва да подавате на всеки час към радиаторите?

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 температурата в калориметъра се настройва на 16 ° C. Каква е специфичната топлина на оловото?

(или пренос на топлина).

Специфична топлина на веществото.

Топлинен капацитет- Това е количеството топлина, поемано от тялото при нагряване с 1 градус.

Топлинният капацитет на тялото се обозначава с главна буква 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.

И от вида на веществото? Да направим експеримент. Вземете два еднакви съда и, като изсипете вода от 400 g в единия от тях и 400 g растително масло в другия, започваме да ги нагряваме с еднакви горелки. Наблюдавайки показанията на термометрите, ще видим, че маслото се загрява 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, е необходимо различно количество топлина. Количеството топлина, необходимо за загряване на тялото и следователно неговият топлинен капацитет зависят от вида на веществото, което изгражда 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, която показва колко топлина е необходима за нагряване на 1 kg вещество с 1 ºС, се нарича специфична топлинана това вещество.

Всяко вещество има своя собствена специфична топлина, която 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 · ° С); алуминият в твърдо състояние има специфична топлина, равна на 920 J / (kg - ° С), а в течно състояние - 1080 J / (kg - ° С).

Имайте предвид, че водата има много висока специфична топлина. Следователно водата в моретата и океаните, затопляйки се през лятото, абсорбира от въздуха голям бройтоплина. Благодарение на 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 нагряване на тяло или отделено от него по време на охлаждане.

От горното става ясно, че количеството топлина, необходимо за загряване на тялото, зависи от вида на веществото, което изгражда тялото (тоест неговия специфичен топлинен капацитет) и от масата на тялото. Ясно е също, че количеството топлина зависи от това с колко градуса ще повишим телесната температура.

И така, за да се определи количеството топлина, необходимо за загряване на тяло или отделено от него по време на охлаждане, специфичната топлина на тялото трябва да се умножи по неговата маса и по разликата между крайната и началната му температури:

В = см (т 2 - т 1 ) ,

където В- количество топлина, ° С- специфична топлина, м- телесна маса , т 1 - начална температура, т 2 - крайна температура.

Когато тялото се нагрява t 2> т 1 и следователно В > 0 ... При охлаждане на тялото t 2 и< т 1 и следователно В< 0 .

Ако е известен топлинният капацитет на цялото тяло С, Вопределя се по формулата:

Q = C (t 2 - т 1 ) .

Няколко вида енергия са известни на човечеството - механична енергия(кинетична и потенциална), вътрешна енергия (топлинна), енергия на полето (гравитационна, електромагнитна и ядрена), хим. Отделно си струва да се подчертае енергията на експлозията, ...

Енергията на вакуума и все още съществува само на теория - тъмна енергия. В тази статия, първата в рубриката "Топлотехника", ще опитам на прост и достъпен език, използвайки практически пример, говорим 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 на температурата" на една система.

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

Ако не сте топлоинженер и не се занимавате с проблеми на топлотехниката всеки ден, тогава когато се сблъскате с тях, понякога без опит е много трудно бързо да ги разберете. Без опит е трудно да си представим дори размерността на търсените стойности на количеството топлина и топлинна мощност. Колко джаула енергия са необходими, за да се загреят 1000 кубически метра въздух от температура от -37˚C до +18˚C? .. Каква мощност на източник на топлина е необходима, за да се направи това за 1 час? „Не всички инженери. Понякога специалистите дори помнят формулите, но само малцина могат да ги приложат на практика!

След като прочетете тази статия до края, можете лесно да решите реални промишлени и битови проблеми, свързани с отоплението и охлаждането 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 от известните вещества могат да бъдат в твърдо, течно, газообразно или плазмено състояние при различни температури и налягания. Преходот едно агрегатно състояние в друго се случва при постоянна температура(при условие, че налягането и другите параметри не се променят заобикаляща среда) и се придружава от поглъщане или освобождаване 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 веществото твърху количеството топлина В, доведени до определена затворена система, съдържаща определена маса от специфично вещество.

1. Твърдо тяло с температура T1, загрейте до температура Tm, изразходвайки за този процес количество топлина, равно на Q1 .

2. След това започва процесът на топене, който протича при постоянна температура. Tm(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 Tkpтечността кипи и се изпарява, превръщайки се в газ. За прехвърлянето 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 температура Tkpдо определена температура Т2... В този случай цената на количеството топлина ще бъде Q5-Q4... (Ако загреем газа до температурата на йонизация, тогава газът се превръща в плазма.)

По този начин нагряване на оригинала твърдоот температура T1до температура Т2сме изразходвали топлинна енергия в количество Q5, пренасяйки материята 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, ние разглеждаме затворена система без загуба на енергия във външната среда.

Имайте предвид, че преход от твърдо състояние към газообразно състояние, заобикаляйки течната фаза. Такъв процес се нарича сублимация, а обратният процес се нарича десублимация.

И така, разбрахме, че процесите на преходи между състоянията на агрегация на материята се характеризират с консумация на енергия при постоянна температура. Когато веществото се нагрява, което е в едно постоянно агрегатно състояние, температурата се повишава и също се консумира Термална енергия.

Основните формули за пренос на топлина.

Формулите са много прости.

Количество топлина Вв J се изчислява по формулите:

1. От страната на потреблението на топлина, тоест от страната на натоварването:

1.1. При нагряване (охлаждане):

В = м * ° С * (T2-T1)

м – маса на материята 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. Кипене, изпаряване (кондензация):

В = м * r

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

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

2.1. По време на 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 – ефективен ток в A

У – ефективна стойност на напрежението 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. Коефициентите 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-мощна трябва да бъде източникът на топлинна енергия – всичко е логично.

Изчисляване в Excel на приложена задача.

В живота често е необходимо да се направи бърза оценка, за да се разбере дали има смисъл да продължим да изучаваме темата, да правим проект и подробни точни трудоемки изчисления. След 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-оперативно и в резултат на това 100 000 пъти по-ефективно от извършването на точно изчисление в рамките на една седмица, иначе и месец, от група скъпи специалисти ...

Условия на проблема:

В помещенията на цеха за подготовка на валцуван метал с размери 24м х 15м х 7м извършваме внос на метални изделия в размер на 3 тона от склад на улицата. Валцуваният метал има лед с общо тегло 20 кг. На улицата -37˚С. Колко топлина е необходима 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? Какъв капацитет трябва да има отоплителната система, ако всичко по-горе трябва да се направи за 1 час? (Много сурови и почти нереалистични условия - особено когато става въпрос за въздух!)

Ще извършим изчислението в програматаMS Excel или в програматаOOo 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

в 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. Специфична топлина 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 топене на леда λ в J / kg въвеждаме

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, тогава

в клетки F7 и G7: = E7 =20

Масата на въздуха намираме чрез произведението на обема на помещението от специфичното тегло

в клетка H7: = 24 * 15 * 7 * 1,23 =3100

6. Времена за обработка тв мин пишем само веднъж за стомана

към клетка D8: 60

Времената за нагряване на леда, топенето му и нагряване на получената вода се изчисляват от условието, че всичките тези три процеса трябва да бъдат завършени за едно и също време, което е 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 през същото определено време, прочетете

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. Крайната температура на всички вещества т2 в ˚C влизаме

към клетка D10: 18

към клетка E10: 0

в клетка F10: 0

към клетка G10: 18

към клетка H10: 18

Мисля, че не трябва да има въпроси относно клаузи 7 и 8.

Резултати от изчисленията:

9. Количество топлина Вв KJ, ние изчисляваме необходимото за всеки от процесите

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

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

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

за подгряване 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 в комбинираната клетка D15E15F15G15H15 количеството топлина е дадено в дъговата мерна единица - в Gcal (в гига калории).

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

за подгряване 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 завършване на всички процеси навреме тизчислено

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

В клетките D18, E18, F18, G18, H18 и в комбинираната клетка D19E19F19G19H19 топлинната мощност е дадена в мерната единица на дъгата - в Gcal / час.

Това завършва изчислението в Excel.

заключения:

Имайте предвид, че затоплянето на въздуха изисква повече от два пъти повече енергия от нагряването на същата маса стомана.

При загряване на вода консумацията на енергия е два пъти по-голяма, 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 адреса си електронна пощаи щракнете върху бутона "Получаване на съобщения за статии" НЕ ЗАБРАВЯЙПОТВЪРДИ АБОНИРАЙ СЕ 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, ясен и интересен.

Очаквам въпроси и коментари по статията!

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

“… - Колко папагала могат да се поберат във вас, това е вашият ръст.
- Наистина ми трябва! Няма да глътна толкова много папагали! ... ”

От m/f "38 папагала"

В съответствие с международните правила SI (международна система от мерни единици) количеството топлинна енергия или количеството топлина се измерва в джаули [J], има и кратни на kiloJoule [kJ] = 1000 J., MegaJoule [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 единицаи най-често се използва при научни и научно-технически изчисления.

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

И така, какво са Gigacaloria, kiloWatt, kiloWatt* час или киловат/час и джаули и как са свързани?, ще разберете в тази статия.

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

Всички знаем от детството, че за да се стоплим (да получим топлинна енергия), трябва да запалим нещо, така че всички горихме огньове, традиционното гориво за огъня са дървата. По този начин е очевидно, че при изгаряне на гориво (всякакво: дърва, въглища, пелети, природен газ, дизелово гориво) се отделя топлинна енергия (топлина). Но за да се отопляват, например, различни обеми вода, са необходими различни количества дърва (или друго гориво). Ясно е, че за загряване на два литра вода са достатъчни няколко дърва за огрев, а за да приготвите половин кофа супа за целия лагер, трябва да се запасите с няколко снопа дърва. За да не се измерват такива строги технически стойности като количеството топлина и топлината на изгаряне на гориво с снопове дърва за огрев и кофи супа, топлоинженерите решиха да изяснят и поръчат и се съгласиха да измислят единица за количеството топлина. Така че тази единица е една и съща навсякъде, тя беше определена по следния начин: загряване на един килограм вода с един градус при нормални условия ( атмосферно налягане) изисква 4190 калории или 4,19 килокалории, следователно, за да загреете един грам вода, ще бъде достатъчно хиляда пъти по-малко топлина - 4,19 калории.

Една калория е свързана с международната единица за топлинна енергия - джаул чрез следната връзка:

1 калория = 4,19 джаула.

Така за загряване на 1 грам вода с един градус са необходими 4,19 джаула топлинна енергия, а за загряване на един килограм вода - 4 190 джаула топлина.

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 важи и за отоплителните уреди. Ако нагревателно устройство е в състояние да даде 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. Нека се върнем към нашия пример с вода, за да загреем един килограм (или един литър, в случая с вода килограм е литър) вода на един градус по Целзий (или Келвин, няма разлика), 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 по Целзий, се нуждаем от устройство със следната мощност:

4190 J / 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 = 104,75 kW.

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

Тъй като стигнахме до ватове и киловатове, трябва да споменем и дума за тях. Както вече споменахме, ватът е единица за мощност, включваща топлинната мощност на котел, но освен пелетните котли и газовите котли, на човечеството са познати и електрическите котли, чиято мощност се измерва, разбира се, в същото киловата и те не консумират пелети или газ, и електричество, чието количество се измерва в киловатчасове. Правилно писанеединици енергия киловат * час (а именно киловат, умножен по час, не разделен), записването на kW / час е грешка!

В електрическите котли електрическата енергия се преобразува в топлина (т.нар. джаулова топлина) и ако котелът консумира 1 kW * час електроенергия, тогава колко топлина е генерирал? За да отговорите на този прост въпрос, трябва да направите просто изчисление.

Преобразувайте киловатите в килоджаули / секунди (килоджаули в секунда) и часовете в секунди: за един час, 3600 секунди, получаваме:

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

Така,

1 kW * час = 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 Gigacaloria, чиято цена за различни видове гориво се използва от топлоинженерите.

1 Gcal = 1 000 000 000 кал.

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

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

1 Gcal = 4190 MJ / 3,6 MJ = 1 163 kW * часа!

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: teplo-en.ru

По дефиниция калорията е количеството топлина, необходимо за загряване на една калория кубичен сантиметървода с 1 градус по Целзий. Една гигакалория, използвана за измерване на топлинната енергия в топлоенергийната индустрия 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, имате нужда от 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 / кубичен метър, цената на студената вода е 16,77 рубли / кубичен метър.

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

така мисля
s x 1132,22 = 71,65 - 16,77 и така решавам уравненията, за да разбера на какво е равно s (Gcal), тоест е равно на 0,0484711452 Gcal
Съмнявам се, според мен решавам грешно

ОТГОВОР:
Не намирам грешки в изчисленията ти.
Естествено, посочените тарифи не трябва да включват разходите за отпадни води (отпадни води).

Приблизително изчисление за град Ижевск според старите стандарти 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 (норма на потребление на топла вода) = 0,05278 Gcal на 1 куб. (толкова топлина е необходима, за да се загрее 1 кубичен метър студена вода до стандартната температура на горещата вода, която, припомняме, е 60 градуса С).

За по-точно изчисляване на количеството топлинна енергия за загряване на вода по директен метод на базата на физически величини(а не обратното въз основа на одобрените тарифи за топла вода) - препоръчвам да използвате образец за изчисляване на тарифата за топла вода (REC UR)... Във формулата за изчисление, наред с други неща, се използва температурата на студената вода през летния и зимния (отопителен) период, продължителността на тези периоди.

Етикети: гигакалория, топла вода

Прочетете също:

• Ние плащаме за топла вода, температурата е много по-ниска от стандартната. Какво да правя?
• Продължителността на периода на спиране на БГВ, установена от Правилата, не е незаконна - решението на Върховния съд на Руската федерация (2017 г.)
• Инициатива за установяване на по-справедливи тарифи и методика за измерване на потреблението на топла вода
• Относно процедурата за преизчисляване на размера на плащането за отопление и топла вода в случай на прекъсвания - обяснение на Роспотребнадзор за UR
• Относно измерването на охлаждащата течност в затворена система за топлоснабдяване - писмо на Министерството на строителството на Руската федерация от 31.03.2015 г. № 9116-OD / 04
• УР - За намаляване на плащанията за отопление и топла вода - писмо от Министерство на енергетиката УР от 17.08.2015 г. № 11-10 / 5661
• Какъв е стандартният период за калибриране на общото домашно измервателно устройство за отопление и топла вода?
• Мръсна гореща чешмяна вода. Къде да се свържете?
• Може ли водомера в апартамента да се обърне за целия вход? Как да платя? Месечни показания - 42 куб.м
• Процедурата за поддържане на отделно счетоводство на разходите в областта на водоснабдяването и отвеждането на отпадъчните води - заповед на Министерството на строителството на Руската федерация от 25.01.2014 № 22 / pr

Знаеш ли? Можете ли да помогнете с отговора:

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

Саняпише на 16 юли 2012 г.:
(отговорът е подчертан в текста)

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

така че така 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 извадите студена вода, припри нас за 2011 г. е 9,04 градуса, така че остава 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 има и формула в методиката от 2005г

qload = γ c (th– tс) (l + KТ.П) l0-6
където:
γ - обемно тегло на водата, kgf / m3; взето равно на 983,24 kgf / m3 при th = 60 ° C; 985,73 kgf / m3 при th = 55 ° C; 988,07 kgf / m3 при th = 50 ° С;
с - топлинен капацитет на водата, kcal / kgf ° С, се приема равен на 1,0 kcal / kgf ° С;
th е средната температура на горещата вода в точките на изтегляне, °С;
tс е средната температура на студената вода във водопроводната мрежа, ° С;
KT.P 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 КТ.П, като се вземат предвид 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 по тази формула, получавате 0,06764298, не знам как да бъда

О: Препоръчвам да използвате шаблона REC. Той взема предвид съществуващите методи (в момента на създаване). Във файла с шаблона (xls) можете да видите формулите и използваните стойности на променливите. Количеството топлинна енергия за подгряване на вода е показано там в ред №8.

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

за всеки 3°C понижаване на температурата над допустимите отклонения размерът на плащането се намалява с 0,1 на сто за всеки час превишаване (общо за периода на фактуриране) на допустимата продължителност на нарушението; когато температурата на топлата вода падне под 40 ° С, плащането за консумирана вода се извършва по тарифата за студена вода

означава
60-41,3 = 18,7 градуса не е достатъчно, ако разделете на 3, получавате 6,23 x 0,1 = 0,623%
просто не знам, правилно ли мисля? според мен решавам грешно

Саняпише на 25.07.2012 г.:
Здравейте!
Няколко дни обмислях 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. ,

в началото се съгласих и сега мисля, че взех правилното решение, но добре, да кажем, че тогава сте решили правилно:

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

отопление ———- 1132,22 рубли / Gcal
студена вода - 17,30 рубли / кубичен метър, и
топла вода - 71,65 рубли / кубичен метър.

Количеството топлинна енергия за отопление на 1 m3 студена вода е изразходвано от Топлоснабдителната компания

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

Понякога става необходимо да се определи мощността на нагревателя.
Ако нагревателят е електрически, мощността може да се определи чрез измерване на протичащия ток или съпротивлението на нагревателя.
Какво да направите, ако нагревателят е на газ (дърва, въглища, керосин, слънчева, геотермална и др.)?
Дори 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, литър (везни) и часовник (таймер, хронометър), тоест устройства, които почти сигурно ще се намерят в арсенала на луна.

Определено количество вода мизсипете в тенджера и измерете първоначалната температура ( Т 1).
Инсталирайте на предварително загрят нагревател, гледайте времето. След определено време твземете показанията на термометъра ( Т 2).
Изчислете мощността:
P = 4,1868 * m * (T 2 -T 1) / t

По този начин определих мощността на горелката на моята печка 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 T 1 = 12,5 °C
Температура на таймера Т2 = 29,1°С

плащане:
За отопление 1 грамвода върху 1°Симате нужда от количеството 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, доставено за определен период от време.
P = 208502,64 / 600 = 347,5044 вата;

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

Докато излагах, мислех, че точността на определянето може да се повиши чрез лека промяна на този метод, за да се компенсират топлинните загуби.
Студената чешмяна вода има начална температура по-ниска от температурата на околната среда, поради което отнема енергия, докато тези температури станат равни. При по-нататъшно нагряване водата започва да загрява околната среда.
По този начин трябва да измерите първоначалната температура на водата ( Т 1) и температура на околната среда ( Tav) и загрейте, като отбележите времето, до температурата на компенсация
T2 = Tav + (Tav - T 1) = 2 * Tav - T 1

Измерване на времето т, за което нагряването на водата с маса мдо температурата на компенсация, ние определяме мощността по вече известната формула:
P = 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 централна отоплителна система). Смятам да направя монтажа по закон и се обърнах към топлоинженерите за разрешение. Изчислиха ми цената на отоплението по тяхната формула, и то много висока (според мен). Моля, кажете ми колко Gcal е необходимо за загряване на куб вода в котел за индиректно нагряване?

За да загреете обем вода в един куб с един градус, ще са необходими 0,001 Gcal. Изчислението е просто в куб от 100 x 100 x 100 = 1 000 000 сантиметра, което означава, че за нагряване на един градус са необходими милион калории или 0,001 Gcal.

Когато изчислявате, определено трябва да знаете:

каква е температурата на водата, когато влезе в отоплението:

и каква е планираната температура на отопление.

Това е формулата, използвана при изчисленията:

Резултатът от примера е както следва:

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

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

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

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

При изчисляване температурните стойности могат да бъдат различни, но близки до цифрата от 0,05 Gcal / m3.

Например в моята разписка за отопление 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.

Gigacaloria вече е милиард калории.

В един куб има хиляда литра вода.

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, за него е необходим котел, въпреки че има опции за централно отопление.

Във всеки случай е по-евтино (в експлоатация) проточен газов бойлер (газов бойлер, популярно) или бойлер за съхранение, защото пишете за апартамент.

Котелът за косвено отопление е отлична опция в частни къщи.

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

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

За да изчислите точно разходите за отопление, трябва да знаете някои въвеждащи числа, 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 при захранването (като правило 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.

Комфортната 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 до 40 градуса, първоначално студената вода ще се нуждае от 83740 kJ (нещо малко повече от 200 000 Gcal).

коментари: (11)

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