درباره انرژی حرارتی به زبان ساده! برای m گرم چقدر گرما لازم است برای m گرم چقدر گرما لازم است

730. چرا از آب برای خنک کردن برخی مکانیسم ها استفاده می شود؟
آب عالی داره ظرفیت گرمایی ویژه، که باعث حذف گرمای خوب از مکانیسم می شود.

731. در چه مواردی باید انرژی بیشتری صرف کرد: یک لیتر آب را 1 درجه سانتیگراد گرم کرد یا صد گرم آب را 1 درجه سانتیگراد گرم کرد؟
برای گرم کردن یک لیتر آب، هر چه جرم بیشتر باشد، انرژی بیشتری باید صرف شود.

732. چنگال‌های نقره و چنگال‌های نقره‌ای با جرم مساوی در آب داغ فرو رفتند. آیا همان مقدار گرما را از آب دریافت خواهند کرد؟
چنگال نیکل نیکل گرمای بیشتری دریافت می کند زیرا گرمای ویژه نیکل نیکل از نقره بیشتر است.

733. یک قطعه سرب و یک قطعه چدن هم جرم با پتک سه ضربه خوردند. کدام قطعه داغ تر شد؟
سرب گرمتر می شود زیرا ظرفیت گرمایی ویژه آن کمتر از چدن است و انرژی کمتری برای گرم کردن سرب مصرف می کند.

734. یک فلاسک حاوی آب و دیگری حاوی نفت سفید با همان جرم و دما است. یک مکعب آهن به همان اندازه گرم شده در هر فلاسک ریخته شد. چه چیزی بیشتر گرم می شود دمای بالا- آب یا نفت سفید؟
نفت سفید.

735. چرا نوسانات دما در زمستان و تابستان در شهرهای ساحلی کمتر از شهرهایی است که در داخل کشور قرار دارند؟
آب کندتر از هوا گرم و سرد می شود. در زمستان سرد می شود و توده های هوای گرم را به خشکی منتقل می کند و آب و هوای ساحل را گرمتر می کند.

736. ظرفیت حرارتی ویژه آلومینیوم 920 ژول بر کیلوگرم درجه سانتیگراد است. این به چه معناست؟
این بدان معناست که برای گرم کردن 1 کیلوگرم آلومینیوم در دمای 1 درجه سانتیگراد باید 920 ژول هزینه کرد.

737. میله های آلومینیوم و مس با جرم یکسان 1 کیلوگرم در دمای 1 درجه سانتیگراد خنک می شوند. انرژی داخلی هر بلوک چقدر تغییر خواهد کرد؟ برای کدام نوار بیشتر و چقدر تغییر می کند؟

738- برای گرم کردن یک کیلوگرم شمش آهن در دمای 45 درجه سانتی گراد چه مقدار حرارت لازم است؟

739- برای گرم کردن 0.25 کیلوگرم آب از دمای 30 درجه تا 50 درجه سانتیگراد چه مقدار حرارت لازم است؟

740. انرژی داخلی دو لیتر آب با حرارت 5 درجه سانتی گراد چگونه تغییر می کند؟

741- برای گرم كردن 5 گرم آب از 20 درجه تا 30 درجه سانتیگراد چه مقدار حرارت لازم است؟

742. برای گرم کردن توپ آلومینیومی به وزن 0.03 کیلوگرم در دمای 72 درجه سانتیگراد چه مقدار گرما لازم است؟

743. مقدار حرارت مورد نیاز برای گرم کردن 15 کیلوگرم مس را در دمای 80 درجه سانتیگراد محاسبه کنید.

744. مقدار حرارت مورد نیاز برای حرارت دادن 5 کیلوگرم مس را از 10 درجه سانتیگراد تا 200 درجه سانتیگراد محاسبه کنید.

745- برای گرم کردن 0.2 کیلوگرم آب از دمای 15 درجه تا 20 درجه سانتیگراد چه مقدار گرما لازم است؟

746. آب به وزن 0.3 کیلوگرم تا 20 درجه سانتیگراد خنک شده است. انرژی داخلی آب چقدر کاهش یافته است؟

747- برای گرم کردن 0.4 کیلوگرم آب در دمای 20 درجه سانتیگراد تا دمای 30 درجه سانتیگراد چه مقدار حرارت لازم است؟

748- برای گرم کردن 2.5 کیلوگرم آب در دمای 20 درجه سانتیگراد چه مقدار حرارت صرف می شود؟

749. وقتی 250 گرم آب از دمای 90 درجه سانتیگراد تا 40 درجه سانتیگراد خنک شد چه مقدار گرما آزاد شد؟

750. برای گرم کردن 0.015 لیتر آب در دمای 1 درجه سانتی گراد چه مقدار گرما لازم است؟

751. مقدار حرارت مورد نیاز برای گرم کردن حوضچه ای با حجم 300 متر مکعب در 10 درجه سانتی گراد را محاسبه کنید؟

752. برای افزایش دمای 1 کیلوگرم آب از 30 درجه سانتیگراد به 40 درجه سانتیگراد، چه مقدار حرارت باید به آن اضافه شود؟

753. آب با حجم 10 لیتر از دمای 100 درجه سانتیگراد تا دمای 40 درجه سانتیگراد خنک شده است. در این مدت چقدر گرما آزاد شد؟

754. مقدار حرارت مورد نیاز برای گرم کردن 1 متر مکعب ماسه را در دمای 60 درجه سانتیگراد محاسبه کنید.

755. حجم هوا 60 متر مکعب، ظرفیت حرارتی ویژه 1000 ژول بر کیلوگرم درجه سانتیگراد، چگالی هوا 1.29 کیلوگرم بر متر مکعب. چه مقدار حرارت لازم است تا آن را به 22 درجه سانتیگراد برسانیم؟

756. آب با 10 درجه سانتیگراد گرم شد و 4.20 103 ژول گرما صرف شد. مقدار آب را تعیین کنید.

757. 20.95 کیلوژول گرما به آب با وزن 0.5 کیلوگرم داده شد. اگر دمای اولیه آب 20 درجه سانتیگراد باشد دمای آب چقدر می شود؟

758. تشت مسی به وزن 2.5 کیلوگرم با 8 کیلوگرم آب در دمای 10 درجه سانتیگراد پر می شود. چه مقدار حرارت لازم است تا آب داخل تابه به جوش بیاید؟

759. یک لیتر آب در دمای 15 درجه سانتیگراد در ملاقه مسی به وزن 300 گرم می ریزند تا آب داخل ملاقه تا 85 درجه سانتیگراد گرم شود؟

760. یک قطعه گرانیت گرم شده به وزن 3 کیلوگرم در آب قرار می گیرد. گرانیت 12.6 کیلوژول گرما را به آب منتقل می کند و در دمای 10 درجه سانتی گراد خنک می شود. ظرفیت گرمایی ویژه سنگ چقدر است؟

761. آب داغ در دمای 50 درجه سانتی گراد به 5 کیلوگرم آب در دمای 12 درجه سانتی گراد اضافه شد و مخلوطی با دمای 30 درجه سانتی گراد به دست آمد. چقدر آب اضافه کردی؟

762. آب در دمای 20 درجه سانتیگراد به 3 لیتر آب در دمای 60 درجه سانتیگراد اضافه شد و در دمای 40 درجه سانتیگراد آب به دست آمد. چقدر آب اضافه کردی؟

763. اگر 600 گرم آب در دمای 80 درجه سانتیگراد را با 200 گرم آب در دمای 20 درجه سانتیگراد مخلوط کنید، دمای مخلوط چقدر خواهد بود؟

764. یک لیتر آب 90 درجه سانتیگراد در آب 10 درجه سانتیگراد ریخته شد و دمای آب به 60 درجه رسید. آب سرد چقدر بود؟

765. تعیین کنید که چقدر در ظرف ریخته شود آب گرماگر ظرف قبلاً دارای 20 لیتر آب سرد در دمای 15 درجه سانتیگراد باشد تا 60 درجه سانتیگراد گرم شود. دمای مخلوط باید 40 درجه سانتیگراد باشد.

766. تعیین کنید برای گرم کردن 425 گرم آب در دمای 20 درجه سانتیگراد چه مقدار حرارت لازم است.

767. اگر آب 167.2 کیلوژول دریافت کند 5 کیلوگرم آب چند درجه گرم می شود؟

768- برای گرم کردن متر گرم آب در دمای t1 تا دمای t2 چقدر گرما لازم است؟

769. 2 کیلوگرم آب در دمای 15 درجه سانتیگراد در گرماسنج ریخته می شود. اگر یک وزنه برنجی 500 گرمی که تا دمای 100 درجه سانتیگراد گرم شده باشد، آب کالری سنج تا چه دمایی گرم می شود؟ ظرفیت گرمایی ویژه برنج 0.37 کیلوژول بر (کیلوگرم درجه سانتیگراد) است.

770. تکه های مس و قلع و آلومینیوم هم حجم هست. کدام یک از این قطعات بیشترین و کدام کمترین ظرفیت حرارتی را دارد؟

771. 450 گرم آب که دمای آن 20 درجه سانتیگراد بود در کالریمتر ریخته شد. هنگامی که 200 گرم از براده های آهن که تا دمای 100 درجه سانتیگراد گرم شده بود در این آب غوطه ور شد، دمای آب به 24 درجه سانتیگراد رسید. ظرفیت گرمایی ویژه خاک اره را تعیین کنید.

772. گرماسنج مسی به وزن 100 گرم، 738 گرم آب را در خود جای می دهد که دمای آن 15 درجه سانتی گراد است. 200 گرم مس در دمای 100 درجه سانتیگراد به داخل این کالریمتر ریخته شد و پس از آن دمای کالری سنج به 17 درجه سانتیگراد افزایش یافت. ظرفیت حرارتی ویژه مس چقدر است؟

773. یک گلوله فولادی به وزن 10 گرم از کوره بیرون آورده و در آب با دمای 10 درجه سانتیگراد قرار می دهند. دمای آب به 25 درجه سانتیگراد افزایش یافت. اگر جرم آب 50 گرم بود دمای توپ در فر چقدر بود؟ ظرفیت گرمایی ویژه فولاد 0.5 کیلوژول بر (کیلوگرم درجه سانتیگراد) است.
776. آب به وزن 0.95 گرم در دمای 80 درجه سانتیگراد با آب به وزن 0.15 گرم در دمای 15 درجه سانتیگراد مخلوط شد. دمای مخلوط را تعیین کنید. 779. کاتر فولادی به وزن 2 کیلوگرم تا دمای 800 درجه سانتیگراد گرم شد و سپس در ظرفی حاوی 15 لیتر آب در دمای 10 درجه سانتیگراد فرو رفت. آب ظرف تا چه دمایی گرم می شود؟

(نشان: برای حل این مشکل باید معادله ای ایجاد کرد که در آن دمای مجهول آب در ظرف پس از پایین آوردن کاتر مجهول در نظر گرفته شود.)

780. اگر 0.02 کیلوگرم آب در دمای 15 درجه سانتیگراد، 0.03 کیلوگرم آب در دمای 25 درجه سانتیگراد و 0.01 کیلوگرم آب در دمای 60 درجه سانتیگراد مخلوط شود، چه دمایی به دست می آید؟

781. برای گرم کردن کلاس با تهویه مناسب، مقدار حرارت مورد نیاز 4.19 مگا ژول در ساعت است. آب در دمای 80 درجه سانتیگراد وارد رادیاتورهای گرمایشی شده و در دمای 72 درجه سانتیگراد از آنها خارج می شود. در هر ساعت چقدر آب باید به رادیاتورها برسد؟

782. سرب به وزن 0.1 کیلوگرم در دمای 100 درجه سانتیگراد در گرماسنج آلومینیومی به وزن 0.04 کیلوگرم حاوی 0.24 کیلوگرم آب در دمای 15 درجه سانتیگراد غوطه ور شد. پس از آن درجه حرارت در کالری سنج به 16 درجه سانتیگراد رسید. گرمای ویژه سرب چقدر است؟

«...- چقدر طوطی در تو جای می‌گیرد، قد تو چنین است.
- خیلی لازمه! من این همه طوطی را قورت نمی دهم!...»

از فیلم 38 طوطی

طبق قوانین بین‌المللی SI (سیستم بین‌المللی واحدها)، مقدار انرژی حرارتی یا مقدار گرما با ژول [J] اندازه‌گیری می‌شود و همچنین چندین واحد کیلوژول [kJ] = 1000 J.، MegaJule [MJ] وجود دارد. = 1,000,000 J, GigaJule [GJ] = 1,000,000,000 J. و غیره. این واحد اندازه گیری انرژی حرارتی اصلی است واحد بین المللیو بیشتر در محاسبات علمی و علمی - فنی استفاده می شود.

با این حال، همه ما حداقل یک بار می‌دانیم یا شنیده‌ایم که واحد اندازه‌گیری مقدار گرما (یا به سادگی گرما) کالری است، و همچنین کیلوکالری، مگا کالری و گیگا کالری، یعنی همان چیزی که پیشوندهای کیلو، گیگا و مگا هستند. یعنی مثال با ژول بالا را ببینید. در کشور ما، از لحاظ تاریخی، هنگام محاسبه تعرفه های گرمایش، خواه گرمایش با برق، گاز یا دیگ های گلوله ای، مرسوم است که هزینه دقیقاً یک گیگا کالری انرژی حرارتی را در نظر بگیریم.

بنابراین Gigacalorie، kiloWatt، kiloWatt*hour یا kiloWatt/hour و Joules چیست و چگونه به یکدیگر مرتبط هستند؟، در این مقاله خواهید آموخت.

بنابراین، واحد اصلی انرژی حرارتی، همانطور که قبلا ذکر شد، ژول است. اما قبل از صحبت در مورد واحدهای اندازه گیری، اصولاً لازم است که در سطح روزمره توضیح دهیم که انرژی حرارتی چیست و چگونه و چرا آن را اندازه گیری کنیم.

همه ما از کودکی می دانیم که برای گرم نگه داشتن (دریافت انرژی حرارتی) شما باید چیزی را آتش بزنید، بنابراین همه ما آتش می سوزانیم، سوخت سنتی آتش چوب است. بنابراین، بدیهی است که هنگام سوزاندن سوخت (هر گونه: چوب، زغال سنگ، گلوله، گاز طبیعی، سوخت دیزل) انرژی حرارتی (گرما) آزاد می شود. اما برای گرم کردن، به عنوان مثال، حجم های مختلف آب به مقادیر مختلف هیزم (یا سوخت دیگر) نیاز دارد. واضح است که برای گرم کردن دو لیتر آب، چند آتش سوزی کافی است و برای تهیه نصف سطل سوپ برای کل کمپ، باید چندین بسته هیزم تهیه کنید. برای اینکه مقادیر فنی سختگیرانه ای مانند مقدار گرما و گرمای احتراق سوخت با دسته های هیزم و سطل سوپ اندازه گیری نشود، مهندسان گرمایش تصمیم گرفتند تا وضوح و نظم را به ارمغان بیاورند و موافقت کردند که واحدی برای مقدار گرما اختراع کنند. برای اینکه این واحد در همه جا یکسان باشد، به صورت زیر تعریف شد: گرم کردن یک کیلوگرم آب در شرایط عادی یک درجه ( فشار اتمسفر) به 4190 کالری یا 4.19 کیلو کالری نیاز دارد، بنابراین برای گرم کردن یک گرم آب، هزار برابر گرمای کمتری کافی است - 4.19 کالری.

کالری مربوط به واحد بین المللی انرژی حرارتی، ژول، با رابطه زیر است:

1 کالری = 4.19 ژول.

بنابراین، گرم کردن 1 گرم آب به اندازه یک درجه به 4.19 ژول انرژی حرارتی و گرم کردن یک کیلوگرم آب به 4190 ژول گرما نیاز دارد.

در فناوری، همراه با واحد اندازه گیری انرژی حرارتی (و هر انرژی دیگر)، یک واحد توان وجود دارد و مطابق با سیستم بین المللی(SI) وات است. مفهوم قدرت در مورد وسایل گرمایشی نیز صدق می کند. اگر یک دستگاه گرمایشی بتواند 1 ژول انرژی حرارتی را در 1 ثانیه تحویل دهد، پس توان آن 1 وات است. قدرت توانایی یک دستگاه برای تولید (ایجاد) مقدار معینی انرژی (در مورد ما، انرژی حرارتی) در واحد زمان است. بیایید به مثال خود در مورد آب برگردیم، برای گرم کردن یک کیلوگرم (یا یک لیتر، در مورد آب، یک کیلوگرم برابر یک لیتر) آب به اندازه یک درجه سانتیگراد (یا کلوین، فرقی نمی کند) نیاز داریم. توان 1 کیلو کالری یا 4190 ژول انرژی حرارتی. برای گرم کردن یک کیلوگرم آب در مدت زمان 1 ثانیه در 1 درجه به دستگاهی با توان زیر نیاز داریم:

4190 J./1 s. = 4190 وات. یا 4.19 کیلو وات.

اگر بخواهیم در همان ثانیه کیلوگرم آب خود را 25 درجه گرم کنیم، به بیست و پنج برابر بیشتر نیاز خواهیم داشت، یعنی.

4.19*25 = 104.75 کیلو وات.

بنابراین، می توان نتیجه گرفت که دیگ پلت دارای ظرفیت 104.75 کیلو وات است. 1 لیتر آب را 25 درجه در یک ثانیه گرم می کند.

از آنجایی که به وات و کیلووات رسیدیم، باید یک کلمه در مورد آنها بگوییم. همانطور که گفته شد، وات یک واحد توان شامل توان حرارتی دیگ است، اما بشریت علاوه بر دیگ های گلوله ای و دیگ های گاز، با دیگ های برقی نیز آشنایی دارد که البته قدرت آن ها نیز در همان اندازه گیری می شود. کیلووات و نه گلوله مصرف می کنند و نه گاز و برق که میزان آن بر حسب کیلووات ساعت اندازه گیری می شود. املای صحیحواحدهای انرژی کیلووات*ساعت (یعنی کیلووات ضرب در ساعت، تقسیم نشده)، نوشتن کیلووات در ساعت یک خطا است!

در دیگ های برقی انرژی الکتریکیبه گرما تبدیل می شود (به اصطلاح گرمای ژول) و اگر دیگ 1 کیلووات*ساعت برق مصرف می کرد، پس چقدر گرما تولید می کرد؟ برای پاسخ به این سوال ساده، باید یک محاسبه ساده انجام دهید.

بیایید کیلووات ها را به کیلوژول در ثانیه (کیلوژول در ثانیه) و ساعت ها را به ثانیه تبدیل کنیم: در یک ساعت 3600 ثانیه وجود دارد، دریافت می کنیم:

1 کیلووات*ساعت = [1 کیلوژول در ثانیه]* 3600 ثانیه = 1000 ژول * 3600 ثانیه = 3،600،000 ژول یا 3.6 مگاژول.

بنابراین،

1 کیلووات ساعت = 3.6 مگاژول.

به نوبه خود، 3.6 MJ/4.19 = 0.859 Mcal = 859 kcal = 859,000 کالری. انرژی (حرارتی).

حالا بریم سراغ Gigacalories که قیمتش هست انواع مختلفمهندسان گرما دوست دارند سوخت ها را بشمارند.

1 Gcal = 1,000,000,000 کالری.

1,000,000,000 کالری = 4.19 * 1،000،000،000 = 4،190،000،000 J. = 4،190 MJ. = 4.19 GJ.

یا با دانستن اینکه 1 کیلووات*ساعت = 3.6 مگاژول، بیایید 1 گیگا کالری در هر کیلووات*ساعت را مجدداً محاسبه کنیم:

1 Gcal = 4190 MJ/3.6 MJ = 1163 kW*h!

اگر پس از خواندن این مقاله تصمیم گرفتید با متخصصی از شرکت ما در مورد هر موضوع مرتبط با تامین گرما مشورت کنید، پس شما اینجا!

منبع: teplo-en.ru

(یا انتقال حرارت).

ظرفیت گرمایی ویژه یک ماده

ظرفیت حرارتی- این مقدار گرمایی است که بدن با حرارت 1 درجه جذب می کند.

ظرفیت گرمایی یک جسم با حروف بزرگ نشان داده می شود حرف لاتین با.

ظرفیت گرمایی بدن به چه چیزی بستگی دارد؟ اول از همه، از جرم آن. واضح است که گرم کردن مثلاً 1 کیلوگرم آب نسبت به گرم کردن 200 گرم نیاز به حرارت بیشتری دارد.

در مورد نوع ماده چطور؟ بیایید یک آزمایش انجام دهیم. بیایید دو ظرف یکسان بگیریم و با ریختن آب به وزن 400 گرم در یکی از آنها و روغن نباتی با وزن 400 گرم در دیگری ، شروع به گرم کردن آنها با استفاده از مشعل های یکسان می کنیم. با مشاهده قرائت دماسنج خواهیم دید که روغن به سرعت گرم می شود. برای گرم کردن آب و روغن به یک دما، آب باید مدت بیشتری گرم شود. اما هر چه بیشتر آب را گرم کنیم، گرمای بیشتری از مشعل دریافت می کند.

بنابراین، گرم کردن جرم یکسانی از مواد مختلف در دمای یکسان، به مقادیر متفاوتی گرما نیاز دارد. مقدار گرمای مورد نیاز برای گرم کردن یک جسم و بنابراین ظرفیت گرمایی آن به نوع ماده ای که بدن از آن تشکیل شده است بستگی دارد.

به عنوان مثال برای افزایش دمای آب به وزن 1 کیلوگرم به میزان 1 درجه سانتیگراد، حرارتی معادل 4200 ژول و برای گرم کردن همان جرم روغن آفتابگردان به میزان 1 درجه سانتیگراد، مقدار حرارتی برابر با 1700 J مورد نیاز است.

کمیت فیزیکی که نشان می دهد چه مقدار گرما برای گرم کردن 1 کیلوگرم یک ماده در 1 ºС لازم است نامیده می شود. ظرفیت گرمایی ویژهاز این ماده

هر ماده ظرفیت گرمایی خاص خود را دارد که با حرف لاتین c نشان داده می شود و با ژول بر کیلوگرم درجه (J/(kg °C) اندازه گیری می شود.

ظرفیت گرمایی ویژه یک ماده در حالت های مختلف تجمع (جامد، مایع و گاز) متفاوت است. به عنوان مثال، ظرفیت گرمایی ویژه آب 4200 ژول / (کیلوگرم درجه سانتیگراد) و ظرفیت گرمایی ویژه یخ 2100 ژول / (کیلوگرم درجه سانتیگراد) است. آلومینیوم در حالت جامد دارای ظرفیت گرمایی ویژه 920 ژول / (کیلوگرم - درجه سانتیگراد) و در حالت مایع - 1080 ژول / (کیلوگرم - درجه سانتیگراد) است.

توجه داشته باشید که آب ظرفیت گرمایی ویژه بسیار بالایی دارد. بنابراین، آب دریاها و اقیانوس ها که در تابستان گرم می شود، از هوا جذب می شود تعداد زیادیگرما به همین دلیل، در مکان هایی که در نزدیکی آب های بزرگ قرار دارند، تابستان به اندازه مکان های دور از آب گرم نیست.

محاسبه مقدار گرمای مورد نیاز برای گرم کردن یک جسم یا آزاد شده از آن در هنگام خنک شدن.

با توجه به مطالب فوق روشن است که مقدار گرمای مورد نیاز برای گرم کردن یک جسم به نوع ماده ای که بدن از آن تشکیل شده است (یعنی ظرفیت گرمایی ویژه آن) و به جرم بدن بستگی دارد. همچنین مشخص است که میزان گرما بستگی به این دارد که قرار است دمای بدن را چند درجه افزایش دهیم.

بنابراین، برای تعیین مقدار گرمای مورد نیاز برای گرم کردن یک جسم یا آزاد شده توسط آن در هنگام خنک شدن، باید ظرفیت گرمایی ویژه بدن را در جرم آن و در اختلاف بین دمای نهایی و اولیه آن ضرب کنید:

س = سانتی متر (تی 2 - تی 1 ) ,

کجا س- مقدار گرما، ج- ظرفیت گرمایی ویژه، متر- وزن بدن، تی 1 - دمای اولیه تی 2 - دمای نهایی

وقتی بدن گرم می شود t 2 > تی 1 و بنابراین س > 0 . وقتی بدن خنک شد t 2i< تی 1 و بنابراین س< 0 .

اگر ظرفیت گرمایی کل بدن مشخص باشد با, سبا فرمول تعیین می شود:

Q = C (t 2 - تی 1 ) .

بشریت انواع کمی از انرژی را می شناسد - انرژی مکانیکی(جنبشی و پتانسیل)، انرژی داخلی (حرارتی)، انرژی میدانی (گرانشی، الکترومغناطیسی و هسته ای)، شیمیایی. ارزش برجسته کردن انرژی انفجار را دارد...

انرژی خلاء و انرژی تاریک که هنوز فقط در تئوری وجود دارد. در این مقاله، اولین مقاله در بخش مهندسی حرارت، به زبانی ساده و در دسترس با استفاده از آن امتحان خواهم کرد مثال عملی، در مورد مهم ترین نوع انرژی در زندگی مردم صحبت کنید - در مورد انرژی حرارتیو در مورد به دنیا آوردن او به موقع قدرت حرارتی.

چند کلمه برای درک جایگاه مهندسی حرارتی به عنوان شاخه ای از علم کسب، انتقال و استفاده از انرژی حرارتی. مهندسی حرارتی مدرن از ترمودینامیک عمومی بیرون آمده است که به نوبه خود یکی از شاخه های فیزیک است. ترمودینامیک به معنای واقعی کلمه "گرم" به اضافه "قدرت" است. بنابراین، ترمودینامیک علم "تغییر دمای" یک سیستم است.

تأثیر خارجی بر روی یک سیستم، که انرژی داخلی آن را تغییر می دهد، می تواند نتیجه تبادل حرارت باشد. انرژی حرارتی، که در نتیجه چنین تعاملی با محیط توسط سیستم بدست می آید یا گم می شود، نامیده می شود مقدار گرماو با واحد SI در ژول اندازه گیری می شود.

اگر شما یک مهندس حرارت نیستید و به طور روزانه با مسائل مهندسی حرارتی سر و کار ندارید، وقتی با آنها روبرو می شوید، گاهی اوقات بدون تجربه درک سریع آنها می تواند بسیار دشوار باشد. بدون تجربه، حتی تصور ابعاد مقادیر مورد نیاز مقدار حرارت و توان حرارتی دشوار است. چند ژول انرژی برای گرم کردن 1000 متر مکعب هوا از دمای -37˚C تا +18˚C لازم است؟.. برای انجام این کار در 1 ساعت به چه قدرتی از منبع گرما نیاز است؟.. امروز می توانیم "فورا" به این سخت ترین سوالات پاسخ دهید "همه مهندس نیستند. گاهی اوقات متخصصان حتی فرمول ها را به خاطر می آورند، اما فقط تعداد کمی می توانند آنها را در عمل به کار ببرند!

پس از خواندن این مقاله تا انتها، قادر خواهید بود مشکلات واقعی صنعتی و روزمره مربوط به گرمایش و سرمایش مواد مختلف را به راحتی حل کنید. درک ماهیت فیزیکی فرآیندهای انتقال حرارت و دانش فرمول های ساده پایه بلوک های اصلی در پایه دانش در مهندسی حرارت هستند!

میزان گرما در طی فرآیندهای فیزیکی مختلف.

بیشتر مواد شناخته شده می توانند در حالت جامد، مایع، گاز یا پلاسما در دماها و فشارهای مختلف باشند. انتقالاز یک حالت تجمع به حالت دیگر در دمای ثابت رخ می دهد(به شرطی که فشار و سایر پارامترها تغییر نکنند محیط زیست) و با جذب یا آزاد شدن انرژی حرارتی همراه است. علیرغم اینکه 99 درصد ماده در کیهان در حالت پلاسما قرار دارد، در این مقاله به این حالت تجمع نخواهیم پرداخت.

نمودار ارائه شده در شکل را در نظر بگیرید. وابستگی یک ماده به دما را نشان می دهد تیبر میزان گرما س، به معینی رسانده است سیستم بستهحاوی جرم معینی از یک ماده خاص.

1. جامدی که دارای دما است T1، حرارت را تا درجه حرارت ذوب کنید، صرف این فرآیند مقداری گرما برابر با Q1 .

2. سپس فرآیند ذوب آغاز می شود که در دمای ثابت اتفاق می افتد Tpl(دمای ذوب). برای ذوب کل جرم یک جامد، لازم است انرژی حرارتی را به مقدار مصرف شود Q2 - Q1 .

3. سپس مایع حاصل از ذوب جامد تا نقطه جوش (تشکیل گاز) گرم می شود. Tkp، صرف این مقدار گرما برابر است Q3-Q2 .

4. حالا در نقطه جوش ثابت Tkpمایع می جوشد و تبخیر می شود و به گاز تبدیل می شود. برای تبدیل کل جرم مایع به گاز، باید انرژی حرارتی را به مقدار مصرف کرد Q4-Q3.

5. در آخرین مرحله، گاز از دما گرم می شود Tkpتا دمای معین T2. در این صورت میزان گرمای مصرفی خواهد بود Q5-Q4. (اگر گاز را تا دمای یونیزاسیون گرم کنیم، گاز به پلاسما تبدیل می شود.)

بنابراین، گرم کردن اصلی جامدروی دما T1تا دما T2ما انرژی حرارتی را به مقدار مصرف کردیم Q5، انتقال یک ماده از طریق سه حالت تجمع.

با حرکت در جهت مخالف، همان مقدار گرما را از ماده خارج می کنیم Q5، پس از طی مراحل تراکم، تبلور و سرد شدن از دما T2تا دما T1. البته ما سیستم بسته بدون اتلاف انرژی به محیط خارجی را در نظر داریم.

توجه داشته باشید که انتقال از حالت جامد به حالت گازی با دور زدن فاز مایع امکان پذیر است. این فرآیند تصعید نامیده می شود و فرآیند معکوس آن تصعید نامیده می شود.

بنابراین، ما متوجه شدیم که فرآیندهای انتقال بین حالت های کل ماده با مصرف انرژی در دمای ثابت مشخص می شود. هنگام گرم کردن ماده ای که در یک ثابت قرار دارد حالت تجمع، دما بالا می رود و انرژی حرارتی نیز مصرف می شود.

فرمول های اصلی انتقال حرارت

فرمول ها بسیار ساده هستند.

مقدار گرما سدر J با استفاده از فرمول های زیر محاسبه می شود:

1. از سمت مصرف گرما، یعنی از سمت بار:

1.1. هنگام گرم کردن (سرد کردن):

س = متر * ج *(T2 -T1)

متر – جرم ماده بر حسب کیلوگرم

با -ظرفیت گرمایی ویژه یک ماده در J/(kg*K)

1.2. هنگام ذوب (انجماد):

س = متر * λ

λ – گرمای ویژه ذوب و تبلور یک ماده بر حسب J/kg

1.3. در طول جوش، تبخیر (تراکم):

س = متر * r

r – گرمای ویژه تشکیل گاز و تراکم یک ماده بر حسب J/kg

2. از سمت تولید گرما، یعنی از سمت منبع:

2.1. هنگام سوختن سوخت:

س = متر * q

q – گرمای ویژه احتراق سوخت بر حسب J/kg

2.2. هنگام تبدیل برق به انرژی حرارتی (قانون ژول-لنز):

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

تی – زمان در s

من – مقدار فعلی موثر در A

U – مقدار ولتاژ موثر در V

آر – مقاومت بار بر حسب اهم

نتیجه می‌گیریم که مقدار گرما به طور مستقیم با جرم ماده در طول تمام تبدیل‌های فازی و در حین گرمایش متناسب است و همچنین مستقیماً با اختلاف دما متناسب است. ضرایب تناسب ( ج , λ , r , q ) برای هر ماده معانی خاص خود را دارند و به صورت تجربی تعیین می شوند (برگرفته از کتب مرجع).

قدرت حرارتی ن در W مقدار حرارتی است که در یک زمان معین به سیستم منتقل می شود:

N=Q/t

هر چه سریعتر بخواهیم بدن را تا دمای خاصی گرم کنیم، منبع انرژی حرارتی باید قدرت بیشتری داشته باشد - همه چیز منطقی است.

محاسبه یک مسئله کاربردی در اکسل.

در زندگی، اغلب لازم است که یک محاسبه ارزیابی سریع انجام دهیم تا بفهمیم آیا ادامه مطالعه یک موضوع، انجام یک پروژه و محاسبات دقیق، دقیق و وقت گیر منطقی است یا خیر. با انجام یک محاسبه در چند دقیقه حتی با دقت 30%، می توانید تصمیم مدیریتی مهمی بگیرید که 100 برابر ارزان تر و 1000 برابر کارآمدتر و در نهایت 100000 برابر موثرتر از انجام یک محاسبه دقیق در عرض یک هفته خواهد بود. در غیر این صورت و ماه ها توسط گروهی از متخصصان گران قیمت...

شرایط مشکل:

3 تن نورد فلزی را از انباری در خیابان به محل کارگاه آماده سازی فلز نورد به ابعاد 24 متر در 15 متر در 7 متر می آوریم. روی مواد نورد فلزی یخ وجود دارد جرم کل 20 کیلوگرم بیرون -37 درجه سانتیگراد است. چه مقدار گرما برای گرم کردن فلز تا +18 درجه سانتیگراد لازم است. یخ را گرم کنید، آن را ذوب کنید و آب را تا +18 درجه سانتیگراد گرم کنید. کل حجم هوای اتاق را گرم کنید، با این فرض که گرمایش قبلاً کاملاً خاموش شده بود؟ اگر تمام موارد فوق باید در 1 ساعت تکمیل شود، سیستم گرمایش باید چه قدرتی داشته باشد؟ (شرایط بسیار سخت و تقریبا غیر واقعی - به خصوص در مورد هوا!)

محاسبه را در برنامه انجام می دهیمMS Excel یا در برنامهOOo Calc.

قالب بندی رنگ سلول ها و فونت ها را در صفحه "" بررسی کنید.

داده های اولیه:

1. نام مواد را می نویسیم:

به سلول D3: فولاد

به سلول E3: یخ

به سلول F3: یخ/آب

به سلول G3: آب

به سلول G3: هوا

2. نام فرآیندها را وارد می کنیم:

به سلول های D4، E4، G4، G4: گرما

به سلول F4: ذوب شدن

3. ظرفیت گرمایی ویژه مواد جدر J/(kg*K) به ترتیب برای فولاد، یخ، آب و هوا می نویسیم

به سلول D5: 460

به سلول E5: 2110

به سلول G5: 4190

به سلول H5: 1005

4. گرمای خاصذوب شدن یخ λ J/kg را وارد کنید

به سلول F6: 330000

5. بسیاری از مواد متربرای فولاد و یخ به ترتیب کیلوگرم وارد می کنیم

به سلول D7: 3000

به سلول E7: 20

از آنجایی که جرم با تبدیل یخ به آب تغییر نمی کند، پس

در سلول های F7 و G7: =E7 =20

جرم هوا را با ضرب حجم اتاق در وزن مخصوص بدست می آوریم

در سلول H7: =24*15*7*1.23 =3100

6. زمان فرآیند تیدر هر دقیقه فقط یک بار برای فولاد می نویسیم

به سلول D8: 60

مقادیر زمانی برای گرم کردن یخ، ذوب شدن آن و گرم کردن آب حاصل از این شرایط محاسبه می شود که تمام این سه فرآیند باید در همان مدت زمانی که برای گرم کردن فلز اختصاص داده شده است انجام شود. بر این اساس بخوانید

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

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

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

می خوانیم که هوا نیز باید در همان زمان تعیین شده گرم شود

در سلول H8: =D8 =60,0

7. دمای اولیه همه مواد تی1 ما آن را در ˚C قرار می دهیم

به سلول D9: -37

به سلول E9: -37

به سلول F9: 0

به سلول G9: 0

به سلول H9: -37

8. دمای نهایی همه مواد تی2 ما آن را در ˚C قرار می دهیم

به سلول D10: 18

به سلول E10: 0

به سلول F10: 0

به سلول G10: 18

به سلول H10: 18

من فکر می کنم در مورد بندهای 7 و 8 نباید هیچ سوالی وجود داشته باشد.

نتایج محاسبات:

9. مقدار گرما سدر KJ، مورد نیاز برای هر یک از فرآیندها، ما محاسبه می کنیم

برای گرمایش فولاد در سلول D12: =D7*D5*(D10-D9)/1000 =75900

برای گرم کردن یخ در سلول E12: =E7*E5*(E10-E9)/1000 = 1561

برای ذوب یخ در سلول F12: =F7*F6/1000 = 6600

برای گرم کردن آب در سلول G12: =G7*G5*(G10-G9)/1000 = 1508

برای گرم کردن هوا در سلول H12: =H7*H5*(H10-H9)/1000 = 171330

ما مقدار کل انرژی حرارتی مورد نیاز برای همه فرآیندها را می خوانیم

در سلول ادغام شده D13E13F13G13H13: =SUM(D12:H12) = 256900

در سلول های D14، E14، F14، G14، H14، و سلول ترکیبی D15E15F15G15H15، مقدار گرما در واحد اندازه گیری قوس - بر حسب Gcal (بر حسب گیگا کالری) داده می شود.

10. قدرت حرارتی نبر حسب کیلووات مورد نیاز برای هر یک از فرآیندها محاسبه می شود

برای گرمایش فولاد در سلول D16: =D12/(D8*60) =21,083

برای گرم کردن یخ در سلول E16: =E12/(E8*60) = 2,686

برای ذوب یخ در سلول F16: =F12/(F8*60) = 2,686

برای گرم کردن آب در سلول G16: =G12/(G8*60) = 2,686

برای گرم کردن هوا در سلول H16: =H12/(H8*60) = 47,592

کل توان حرارتی مورد نیاز برای تکمیل تمام فرآیندها در زمان تیمحاسبه شده است

در سلول ادغام شده D17E17F17G17H17: =D13/(D8*60) = 71,361

در سلول های D18، E18، F18، G18، H18، و سلول ترکیبی D19E19F19G19H19، توان حرارتی در واحد اندازه گیری قوس داده می شود - بر حسب Gcal/hour.

این محاسبات را در اکسل کامل می کند.

نتیجه گیری:

لطفاً توجه داشته باشید که گرم کردن هوا به بیش از دو برابر بیشتر از گرم کردن همان جرم فولاد به انرژی نیاز دارد.

هزینه گرم کردن آب دو برابر انرژی گرمایش یخ است. فرآیند ذوب چندین برابر بیشتر از فرآیند گرمایش انرژی مصرف می کند (در یک اختلاف دمای کوچک).

آب گرم ده برابر بیشتر از فولاد گرمایشی و چهار برابر بیشتر از هوای گرمایی نیاز دارد.

برای دریافت اطلاعات در مورد انتشار مقالات جدید و برای دانلود فایل های برنامه کاری از شما می خواهم در پنجره ای که در انتهای مقاله یا در پنجره بالای صفحه قرار دارد، در اطلاعیه ها مشترک شوید.

بعد از وارد کردن آدرس ایمیلو روی دکمه "دریافت اطلاعیه های مقاله" کلیک کنید فراموش نکنتایید کنید اشتراک با کلیک بر روی لینک در نامه ای که بلافاصله در آدرس ایمیل مشخص شده برای شما ارسال می شود (گاهی اوقات در پوشه « هرزنامه » )!

ما مفاهیم "مقدار گرما" و "قدرت حرارتی" را به یاد آوردیم، فرمول های اساسی انتقال حرارت را بررسی کردیم و یک مثال عملی را تجزیه و تحلیل کردیم. امیدوارم زبانم ساده، واضح و جالب بوده باشد.

من منتظر سوالات و نظرات در مورد مقاله هستم!

لطفا احترام گذاشتن فایل دانلود اثر نویسنده پس از اشتراک برای اطلاعیه های مقاله

طبق تعریف، کالری مقدار گرمای مورد نیاز برای گرم کردن یک کالری است سانتی متر مکعب 1 درجه سانتیگراد آب کنید. یک گیگا کالری که برای اندازه گیری انرژی حرارتی در مهندسی برق حرارتی و تاسیسات استفاده می شود، یک میلیارد کالری است. 100 سانتی متر در 1 متر وجود دارد، بنابراین در یک متر مکعب– 100 x 100 x 100 = 1000000 سانتی متر. بنابراین، برای گرم کردن یک مکعب آب توسط
1 درجه، یک میلیون کالری یا 0.001 Gcal مورد نیاز خواهد بود.

در شهر من، قیمت گرمایش 1132.22 روبل/Gcal، و قیمت آب گرم 71.65 روبل/مکعب، قیمت آب سرد 16.77 روبل/مکعب است.

چند Gcal برای گرم کردن 1 متر مکعب آب مصرف می شود؟

من اینطور فکر می کنم
s x 1132.22 = 71.65 - 16.77 و به این ترتیب معادلات را حل کنید تا بفهمید s (Gcal) برابر است با چه چیزی، یعنی برابر با 0.0484711452 Gcal.
من به چیزی شک دارم، به نظر من، اشتباه تصمیم می‌گیرم

پاسخ:
من هیچ خطایی در محاسبه شما پیدا نمی کنم.
طبیعتاً تعرفه های فوق نباید شامل هزینه فاضلاب (فاضلاب) باشد.

یک محاسبه تقریبی برای شهر ایژفسک با توجه به استانداردهای قدیمی به شرح زیر است:
0.19 Gcal برای هر نفر در ماه (این هنجار اکنون لغو شده است، اما هیچ مورد دیگری وجود ندارد، برای مثال مناسب است) / 3.6 متر مکعب. برای هر نفر در ماه (نرخ مصرف آب گرم) = 0.05278 Gcal در هر 1 متر مکعب. (برای گرم کردن 1 متر مکعب آب سرد به دمای استاندارد آب گرم که یادآور می شوم 60 درجه سانتیگراد است، این مقدار حرارت لازم است).

برای محاسبه دقیق تر مقدار انرژی حرارتی برای گرم کردن آب با استفاده از روش مستقیم بر اساس مقادیر فیزیکی(و نه راه دیگر بر اساس تعرفه های مصوب برای تامین آب گرم) - استفاده از آن را توصیه می کنم الگوی محاسبه تعرفه آب گرم (REK UR). فرمول محاسبه از جمله از دمای آب سرد در دوره تابستان و زمستان (گرمایش) و مدت زمان این دوره ها استفاده می کند.

برچسب ها: گیگا کالری، آب گرم

همچنین بخوانید:

• ما هزینه خدمات آب گرم را پرداخت می کنیم، درجه حرارت به طور قابل توجهی کمتر از استاندارد است. چه باید کرد؟
• مدت زمان قطع اتصال DHW تعیین شده توسط قوانین غیرقانونی نیست - تصمیم دادگاه عالی فدراسیون روسیه (2017)
• ابتکار برای ایجاد تعرفه ها و روش های عادلانه تر برای اندازه گیری مصرف آب گرم
• در مورد روش محاسبه مجدد مبلغ پرداختی برای گرمایش و آب گرم در هنگام قطع - شفاف سازی Rospotrebnadzor برای SD
• در مورد حسابداری مایع خنک کننده در یک سیستم تامین حرارت بسته - نامه وزارت ساخت و ساز فدراسیون روسیه به تاریخ 31 مارس 2015 شماره 9116-OD/04
• UR - در مورد کاهش هزینه های تامین آب گرم و گرمایش - نامه وزارت نیرو UR مورخ 1394/08/17 به شماره 11-10/5661
• مدت زمان استاندارد برای تأیید کنتور گرمایش و آب گرم خانه مشترک چقدر است؟
• آب داغ کثیف از شیر آب. با کجا تماس بگیریم؟
• آیا می توان کنتور آب در یک آپارتمان را برای کل ورودی افزایش داد؟ چگونه پرداخت کنیم؟ قرائت ماهانه - 42 متر مکعب
• روش نگهداری حسابداری هزینه جداگانه در زمینه تامین آب و فاضلاب - دستور وزارت ساخت و ساز فدراسیون روسیه مورخ 25 ژانویه 2014 شماره 22/pr

آیا می دانید؟ میشه با جواب کمک کنید:

• پرداخت آب و برق در آپارتمان بدون اقامت
• محاسبه گرما با توجه به ODPU توسط 1/12
• تامین برق
• پرداخت های کلان برای یک اتاق خوابگاه (17.3 متر مربع)

سانیادر 16 ژوئیه 2012 می نویسد:
(پاسخ در متن برجسته شده است)

سلام!
من در محاسباتم گیج شده ام، نمی دانم کدام فرمول و جدول اتلاف گرما را انتخاب کنم
من ریاضیات را به عنوان بخشی از برنامه درسی مدرسه می دانم، بنابراین در مورد من اگر

پس اینجوری تصمیم میگیرم
q = (71.65-17.30) / 1132.22 = 0.04800304 Gcal، اما برای گرم کردن 1 متر مکعب. آب سرد به انرژی حرارتی 0.001 Gcal نیاز دارد، یعنی

0.04800304 / 0.001 = 48 درجه، اما اگر کم کنید آب سرد،ما برای سال 2011 9.04 درجه است، این 38.96 درجه آب گرم باقی می گذارد، اما این با SanPin مطابقت ندارد.

O.: به طور منطقی، شما نیازی به تفریق در اینجا ندارید، بلکه اضافه کنید. 48 درجه حرارت اضافی به دمای آب سرد برای تولید آب گرم است. آن ها 48+9.04=57.04 درجه.

اما یک فرمول نیز در متدولوژی از سال 2005 وجود دارد

qload = γ c (th– tс) (l + KТ.П) l0-6
کجا:
γ-وزن حجمی آب، kgf/m3. برابر با 983.24 kgf/m3 در دمای 60 درجه سانتیگراد است. 985.73 کیلوگرم بر متر مکعب در دمای th = 55 درجه سانتیگراد. 988.07 کیلوگرم بر متر مکعب در دمای th = 50 درجه سانتیگراد.
c ظرفیت گرمایی آب، kcal/kgf °C، برابر با 1.0 kcal/kgf °C است.
th میانگین دمای آب گرم در نقاط تامین آب، درجه سانتیگراد است.
tс میانگین دمای آب سرد در شبکه آبرسانی، درجه سانتیگراد است.
KT.P ضریبی است که تلفات حرارتی توسط خطوط لوله سیستم های تامین آب گرم و هزینه انرژی حرارتی برای گرم کردن حمام را در نظر می گیرد.
مقادیر ضریب KT.P، که تلفات حرارتی توسط خطوط لوله سیستم های تامین آب گرم و مصرف انرژی حرارتی برای گرم کردن حمام را در نظر می گیرد، مطابق جدول 1 تعیین می شود.

با نرده حوله گرم 0.35 و 0.3
بدون نرده حوله گرم 0.25 و 0.2

اما اگر با استفاده از این فرمول حل کنید، 0.06764298 دریافت می کنید، اما من نمی دانم چه کار کنم

پاسخ: من توصیه می کنم با استفاده از الگوی REK محاسبه کنید. روشهای فعلی (در زمان ایجاد) را در نظر می گیرد. در فایل قالب (xls) می توانید فرمول ها و مقادیر متغیر استفاده شده را مشاهده کنید. مقدار انرژی حرارتی برای گرم کردن آب در خط شماره 8 در آنجا نمایش داده شده است.

سانیادر 23 ژوئیه 2012 می نویسد:
سلام! من نتوانستم مشکل را حل کنم، اگر دمای آب گرم من 41.3 درجه سانتیگراد بود، چگونه می توانم آن را حل کنم اگر:

به ازای هر 3 درجه سانتیگراد کاهش دما بالاتر از انحرافات مجاز، هزینه 0.1 درصد به ازای هر ساعت اضافی (در مجموع برای دوره صورتحساب) از مدت زمان مجاز تخلف کاهش می یابد. هنگامی که دمای آب گرم به زیر 40 درجه سانتیگراد می رسد، پرداخت آب مصرفی به نرخ آب سرد انجام می شود.

به معنی
60-41.3 = 18.7 درجه کافی نیست اگر بر 3 تقسیم کنید، 6.23 x 0.1 = 0.623٪ دریافت می کنید.
من فقط نمی دانم، آیا به نظرم درست فکر می کنم، اشتباه تصمیم می گیرم؟

سانیادر 25 ژوئیه 2012 می نویسد:
سلام!
چند روزی است که به پیشنهاد شما فکر می کنم.

O.: به طور منطقی، شما نیازی به تفریق در اینجا ندارید، بلکه اضافه کنید. 48 درجه حرارت اضافی به دمای آب سرد برای تولید آب گرم است. آن ها 48+9.04=57.04 درجه. ،

در ابتدا موافقت کردم، اما اکنون فکر می‌کنم که درست تصمیم گرفتم، اما خوب، بیایید بگوییم که شما آن موقع درست تصمیم گرفتید:

57.04 x 0.001 = 0.05704 Gcal، اما در مورد من کل انرژی گرمایی مصرف شده 0.04800304 Gcal بود، نه 0.05704 Gcal :))))

گرمایش———- 1132.22 روبل/Gcal
آب سرد - 17.30 مالش / مکعب، و
آب گرم - 71.65 روبل/مکعب.

میزان انرژی حرارتی مصرفی برای گرم کردن 1 متر مکعب آب سرد توسط شرکت تامین حرارت

q = (71.65-17.30) / 1132.22 = 0.04800304 Gcal،

گاهی اوقات تعیین قدرت بخاری ضروری می شود.
اگر بخاری برقی باشد، با اندازه گیری جریان یا مقاومت بخاری، توان را می توان تعیین کرد.
اگر بخاری گازی (چوبی، زغال سنگ، نفت سفید، خورشیدی، زمین گرمایی و ...) باشد چه باید کرد؟
و در مورد بخاری برقی، ممکن است اندازه گیری جریان/مقاومت ممکن نباشد.
بنابراین، من روشی را برای تعیین قدرت بخاری با استفاده از دماسنج، لیترسنج (مقیاس) و ساعت (تایمر، کرونومتر) پیشنهاد می کنم، یعنی دستگاه هایی که تقریباً مطمئناً در زرادخانه مهتابی یافت می شوند.

مقدار معینی آب مترداخل تابه بریزید و دمای اولیه را اندازه بگیرید ( T 1).
روی بخاری گرم شده قرار دهید و زمان را یادداشت کنید. بعد از مدتی مشخص تیخواندن دماسنج ( T 2).
محاسبه توان:
P = 4.1868*m*(T 2 -T 1)/t

به این ترتیب قدرت مشعل اجاق گازم را در موقعیت وسط کلید برق تعیین کردم.
آن را داخل تابه ریخت 3 لیتر = 3000 گرمآب
تایمر را روی t = 10دقیقه = 600 ثانیه
دمای اولیه آب T 1 = 12.5 درجه سانتیگراد
دما هنگام فعال شدن تایمر T 2 = 29.1 درجه سانتی گراد

محاسبه:
برای گرم کردن 1 گرمآب روی 1 درجه سانتی گرادمقدار انرژی مورد نیاز 1 کالرییا 4.1868 ژول;
انرژی صرف شده برای گرم کردن سه لیتر آب E = 3000*(29.1-12.5) = 49800 کالری = 208502.64 ژول;
توان مقدار انرژی است که در یک دوره زمانی معین تامین می شود.
P = 208502.64/600 = 347.5044 وات;

اگر اتلاف حرارت را در 10% ، آنگاه قدرت واقعی مشعل حدودا خواهد بود 400 واتیا 0.4 کیلووات.

در حالی که داشتم توضیح می دادم، فکر می کردم که می توان با تغییر جزئی این روش برای جبران اتلاف حرارت، دقت تعیین را افزایش داد.
آب سرد شیر دارای دمای اولیه کمتر از دمای محیط است، بنابراین تا زمانی که این دماها برابر شوند انرژی مصرف می کند. با گرم شدن بیشتر، آب شروع به گرم کردن محیط می کند.
بنابراین، شما باید دمای اولیه آب را اندازه گیری کنید ( T 1) و دمای محیط ( تسر) و گرمایش را با توجه به زمان، به دمای جبران هدایت کنید
T2 = Tav + (Tav - T 1) = 2* Tav - T 1

اندازه گیری زمان تی، که در طی آن آب با جرم گرم می شود متربرای دمای جبران، با استفاده از فرمول شناخته شده از قبل، توان را تعیین می کنیم:
P = 4.1868*m*(T 2 -T 1)/t

من به سوال گرم کردن آب در یک آپارتمان بلند با استفاده از دیگ گرمایش غیر مستقیم (از سیستم گرمایش مرکزی) علاقه داشتم. من قصد دارم طبق قانون نصب را انجام دهم و از مهندسان گرما اجازه گرفته ام. آنها با استفاده از فرمول خود هزینه گرمایش را برای من محاسبه کردند و بسیار بالا بود (به نظر من). لطفاً به من بگویید برای گرم کردن یک مکعب آب در یک دیگ گرمایش غیر مستقیم چند Gcal لازم است؟

برای گرم کردن حجم آب در یک متر مکعب یک درجه، به 0.001 Gcal نیاز دارید. محاسبه در یک مکعب 100 × 100 × 100 = 1,000,000 سانتی متر ساده است، به این معنی که گرم کردن یک درجه به یک میلیون کالری یا 0.001 Gcal نیاز دارد.

هنگام انجام محاسبات، قطعاً باید بدانید:

دمای آب هنگام ورود به گرمایش چقدر است:

و دمای گرمایش برنامه ریزی شده چقدر است.

این فرمول مورد استفاده برای محاسبات است:

نتیجه مثال این است:

طبق قوانین ترمودینامیک، گرم کردن 1 متر مکعب آب سرد با 1 درجه به 0.001 Gcal نیاز دارد.

برای بررسی محاسبات شبکه گرمایش، باید داده های زیر را بدانید:

• آب سرد در چه دمایی می آید (مثلاً 5 درجه).
• دمای آب گرم چقدر خواهد بود (طبق استانداردها، آب گرم باید 55 درجه باشد).

بر این اساس، برای گرم کردن لازم است (55-5) * 0.001 = 0.05 Gcal صرف شود.

هنگام محاسبه، مقادیر دما ممکن است متفاوت باشد، اما نزدیک به رقم 0.05 Gcal/m3 است.

به عنوان مثال، رسید من برای گرم کردن آب گرم 0.049 Gcal/m3 است.

کالری محاسبه می شود (یا محاسبه می شود، محاسبه می شود) مقدار گرمایی که باید برای گرم کردن یک گرم آب تا دمای یک درجه سانتیگراد صرف شود.

یک گیگا کالری در حال حاضر یک میلیارد کالری است.

در یک مکعب آب هزار لیتر وجود دارد.

به نظر می رسد که برای گرم کردن یک مکعب آب تا یک درجه سانتیگراد، 0.001 Gcal نیاز است.

دیگ گرمایش غیرمستقیم عنصر گرمایش خود را ندارد و به دیگ بخار نیاز دارد، اگرچه گزینه هایی برای گرمایش مرکزی وجود دارد.

در هر صورت، آبگرمکن گازی آنی (به طور معمول آبگرمکن گازی) یا دیگ ذخیره سازی ارزان تر است، زیرا شما در مورد یک آپارتمان می نویسید.

دیگ گرمایش غیر مستقیم یک گزینه عالی برای خانه های خصوصی است.

یا اگر آپارتمان شما دارای سیستم گرمایش مستقل است (آنها سیستم مرکزی را رها کرده اند)، در این مورد یک دیگ بخار (معمولا گاز، کمتر برقی) و یک دیگ گرمایش غیر مستقیم

محاسبات فیزیکی خاصی وجود دارد که بیان می کند برای افزایش دمای آب به میزان 1 لیتر به میزان 1 درجه سانتیگراد باید 4.187 کیلوژول هزینه شود.

برای محاسبه دقیق هزینه گرمایش، باید برخی از ارقام مقدماتی را بدانید، مانند:

• دمای آب در سیستم گرمایش مرکزی، به اصطلاح خنک کننده (به هر حال، نمی تواند دقیق باشد، زیرا همه خانه ها بخاری ندارند)
• دمای آب تامین (معمولا آب سرد که در سیستم تامین آب نیز نمی تواند پایدار باشد)

به عنوان یک قاعده، درجه حرارت در سیستم گرمایش مرکزی حدود 85-90 درجه است.

دمای آب سرد در منبع آب زیر 20 درجه است.

دمای مناسب برای شستشو تقریباً 35-40 درجه است.

در واقع برای یک مکعب (1000 لیتر) باید 4187 کیلوژول صرف کرد تا 1 درجه گرم شود.

از 20 درجه برای بالا بردن آب سرد اولیه به 40 درجه، به 83740 کیلوژول نیاز دارید (چیزی کمی بیشتر از 200000 Gcal).

نظرات: (11)

نکته: اگر می‌خواهید پاسخ‌ها/نظرات بیشتری دریافت کنید، پیوند را در شبکه‌های اجتماعی به اشتراک بگذارید!