O toplinskoj energiji jednostavnim jezikom! Koliko je topline potrebno za m grama Koliko je topline potrebno za m grama.

Po definiciji, kalorija je količina topline potrebna za zagrijavanje jednog kubičnog centimetra vode za 1 stupanj Celzijusa. Gigakalorija, koja se koristi za mjerenje toplinske energije u termoenergetskoj industriji i komunalnim djelatnostima, iznosi milijardu kalorija. U 1 metru ima 100 centimetara, dakle, u jednom metar kubni- 100 x 100 x 100 = 1.000.000 centimetara. Dakle, za zagrijavanje kocke vode
1 stupanj, trebate milijun kalorija ili 0,001 Gcal.

U mom gradu cijena grijanja je 1132,22 rubalja / Gcal, a cijena tople vode je 71,65 rubalja / kubni metar, cijena hladna voda 16,77 rubalja / kubični metar

Koliko se Gcal troši za zagrijavanje 1 kubnog metra vode?

mislim da da
s x 1132,22 = 71,65 - 16,77 i tako rješavam jednadžbe da saznam čemu je s (Gcal) jednak, odnosno jednak je 0,0484711452 Gcal
Sumnjam, po mom mišljenju, krivo sam odlučila

ODGOVOR:
Ne nalazim greške u vašem izračunu.
Naravno, navedene tarife ne bi trebale uključivati ​​troškove otpadnih voda (odvoz otpadnih voda).

Približan izračun za grad Iževsk prema starim standardima izgleda ovako:
0,19 Gcal po osobi mjesečno (ova norma je sada ukinuta, ali nema druge, na primjer će učiniti) / 3,6 kubičnih metara. po osobi mjesečno (norma potrošnje tople vode) = 0,05278 Gcal po 1 kubnom metru. (koliko topline je potrebno da se 1 kubični metar hladne vode zagrije na standardnu ​​temperaturu tople vode koja je, podsjetimo, 60 stupnjeva C).

Za točniji izračun količine toplinske energije za grijanje vode izravnom metodom na temelju fizičkih veličina (a ne obrnuto na temelju odobrenih tarifa za opskrbu toplom vodom) - preporučujem korištenje obrazac za obračun tarife za toplu vodu (REC UR)... U formuli za izračun, između ostalog, koristi se temperatura hladne vode u ljetnom i zimskom (grijanje) razdoblju, trajanje tih razdoblja.

Oznake: gigakalorija, topla voda

• Plaćamo opskrbu toplom vodom, temperatura je puno niža od standardne. Što uraditi?
• Trajanje razdoblja isključenja PTV-a utvrđeno Pravilima nije protuzakonito - odluka Vrhovnog suda Ruske Federacije (2017.)
• Inicijativa za uspostavljanje pravednije tarife i metodologije mjerenja potrošnje tople vode
• O postupku ponovnog izračuna iznosa plaćanja za grijanje i opskrbu toplom vodom u slučaju nestanka - objašnjenje Rospotrebnadzora za UR
• O mjerenju rashladne tekućine u zatvorenom sustavu opskrbe toplinom - pismo Ministarstva građevina Ruske Federacije od 31.03.2015. br. 9116-OD / 04
• UR - O smanjenju plaćanja za grijanje i opskrbu toplom vodom - dopis Ministarstva energetike UR od 17.08.2015. br. 11-10 / 5661
• Koje je standardno razdoblje za kalibraciju uobičajenog kućnog mjernog uređaja za grijanje i opskrbu toplom vodom?
• Prljava topla voda iz slavine. Gdje se obratiti?
• Može li se vodomjer u stanu okrenuti za cijeli ulaz? Kako platiti? Mjesečna očitanja - 42 kubična metra
• Postupak za vođenje odvojenog računovodstva troškova u području vodoopskrbe i odvodnje otpadnih voda - naredba Ministarstva građevina Ruske Federacije od 25.01.2014. br. 22 / pr

• plaćanje vode i struje u stanu bez smještaja
• proračun topline prema ODPU na 1/12
• Napajanje
• Velika plaćanja za spavaonicu (17,3 m2)

Sania piše 16. srpnja 2012.:
(odgovor je istaknut u tekstu)

Zdravo!
Zbunio sam se u izračunima, ne znam koju formulu da uzmem i tablicu gubitaka topline
Poznajem matematiku u okviru školskog programa, ali u mom slučaju, ako

pa tako odlučujem
q = (71,65-17,30) / 1132,22 = 0,04800304 Gcal, ali za grijanje 1 kubni metar. hladnoj vodi potrebno je 0,001 Gcal toplinske energije, što znači

0,04800304 / 0,001 = 48 stupnjeva, ali ako oduzmemo hladnu vodu, imamo 9,04 stupnja za 2011, tako da ostaje 38,96 stupnjeva tople vode, ali to ne odgovara SanPin

O .: Logično, ovdje nije potrebno oduzimati, već zbrajati. 48 stupnjeva je dodatno zagrijavanje na temperaturu hladne vode kako bi se dobila topla voda. Oni. 48 + 9,04 = 57,04 stupnjeva.

Ali postoji i formula u metodologiji iz 2005. godine

qload = γ c (th– ts) (l + KT.P) l0-6
gdje:
γ - volumetrijska težina vode, kgf / m3; uzeto jednako 983,24 kgf / m3 pri th = 60 ° C; 985,73 kgf / m3 pri th = 55 ° C; 988,07 kgf / m3 pri th = 50 ° C;
s - toplinski kapacitet vode, kcal / kgf ° C, uzima se jednakim 1,0 kcal / kgf ° C;
th je prosječna temperatura tople vode na mjestima ispuštanja, ° C;
ts je prosječna temperatura hladne vode u vodoopskrbnoj mreži, ° C;
KT.P je koeficijent koji uzima u obzir gubitke topline kroz cjevovode sustava opskrbe toplom vodom i trošak toplinske energije za grijanje kupaonica.
Vrijednosti koeficijenta KT.P, uzimajući u obzir gubitke topline u cjevovodima sustava tople vode i cijenu toplinske energije za grijanje kupaonica, određuju se prema tablici 1.

s grijanim držačima za ručnike 0,35 i 0,3
bez grijanih držača za ručnike 0,25 i 0,2

Ali ako se odlučite po ovoj formuli, dobit ćete 0,06764298, ne znam kako biti

O: Preporučam korištenje REC predloška. Uzima u obzir postojeće metode (u trenutku stvaranja). U datoteci s predloškom (xls) možete vidjeti formule i korištene vrijednosti varijabli. Količina toplinske energije za grijanje vode tamo je prikazana u redu br. 8.

Sania piše 23.07.2012:
Zdravo! Nisam mogao riješiti problem, ako je temperatura tople vode 41,3 C, kako onda odlučiti ako:

za svakih 3°C pad temperature iznad dopuštenih odstupanja, iznos plaćanja se umanjuje za 0,1 posto za svaki sat prekoračenja (ukupno za obračunsko razdoblje) dopuštenog trajanja prekršaja; kada temperatura tople vode padne ispod 40 ° C, plaćanje potrošene vode vrši se po tarifi za hladnu vodu

sredstva
60-41,3 = 18,7 stupnjeva nije dovoljno ako podijelite s 3 dobijete 6,23 x 0,1 = 0,623%
samo ne znam, razmišljam li dobro?po mom mišljenju, rješavam krivo

Sania piše 25.07.2012:
Zdravo!
Razmišljao sam o vašem prijedlogu nekoliko dana

O .: Logično, ovdje nije potrebno oduzimati, već zbrajati. 48 stupnjeva je dodatno zagrijavanje na temperaturu hladne vode kako bi se dobila topla voda. Oni. 48 + 9,04 = 57,04 stupnjeva. ,

isprva sam pristao, a sad mislim da sam donio pravu odluku, ali dobro, recimo da si tada ispravno odlučio:

57,04 x 0,001 = 0,05704 Gcal, ali u mom slučaju je ukupna toplinska energija potrošena 0,04800304 Gcal, a ne 0,05704 Gcal :))))

grijanje ———- 1132,22 rubalja / Gcal
hladna voda - 17,30 rubalja / kubični metar, i
topla voda - 71,65 rubalja / kubični metar.

Količinu toplinske energije za grijanje 1 m3 hladne vode utrošilo je Toplinsko poduzeće

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

Ponekad je potrebno odrediti snagu grijača.
Ako je grijač električni, snaga se može odrediti mjerenjem struje ili otpora grijača.
Što učiniti ako je grijač plinski (drva, ugljen, kerozin, solarni, geotermalni itd.)?
Čak iu slučaju električnog grijača, možda neće biti moguće izmjeriti struju/otpor.
Stoga predlažem metodu za određivanje snage grijača pomoću termometra, litra (vaga) i sata (tajmer, štoperica), odnosno uređaja koji će se gotovo sigurno naći u arsenalu moonshinera.

Određena količina vode m ulijte u lonac i izmjerite početnu temperaturu ( T 1).
Instalirajte na prethodno zagrijani grijač, gledajte vrijeme. Nakon određenog vremena t uzeti očitanja termometra ( T 2).
Izračunaj snagu:
P = 4,1868 * m * (T 2 -T 1) / t

Na taj način sam odredio snagu plamenika moje peći u srednjem položaju prekidača za napajanje.
Ulio u lonac 3 litre = 3000 grama voda
Postavite mjerač vremena na t = 10 minuta = 600 sekundi
Početna temperatura vode T 1 = 12,5 °C
Temperatura timera T 2 = 29,1 °C

Plaćanje:
Za grijanje 1 gram vode na 1 °C potrebna vam je količina energije 1 kalorija ili 4,1868 džula;
Energija utrošena na zagrijavanje tri litre vode E = 3000 * (29,1-12,5) = 49800 kalorija = 208502,64 džula;
Snaga je količina energije koja se isporučuje tijekom određenog vremenskog razdoblja.
P = 208502,64 / 600 = 347,5044 vata;

Uz pretpostavku gubitka topline u 10% , tada će stvarna snaga ploče za kuhanje biti oko 400 vati ili 0,4 kilovata.

Dok sam izlagao, mislio sam da bi se točnost određivanja mogla povećati malom promjenom ove metode kako bi se nadoknadio gubitak topline.
Hladna voda iz slavine ima početnu temperaturu ispod temperature okoliš, dakle, oduzima energiju sve dok te temperature ne postanu jednake. Daljnjim zagrijavanjem voda počinje zagrijavati okoliš.
Stoga morate izmjeriti početnu temperaturu vode ( T 1) i temperatura okoline ( Tav) i zagrijte, bilježeći vrijeme, do kompenzacijske temperature
T2 = Tav + (Tav - T 1) = 2 * Tav - T 1

Mjerenje vremena t, za koje zagrijavanje vode s masom m na temperaturu kompenzacije snagu određujemo prema već poznatoj formuli:
P = 4,1868 * m * (T 2 -T 1) / t

Zanimalo me pitanje grijanja vode u visokom stanu pomoću kotla za neizravno grijanje (iz sustava centralnog grijanja). Planiram izvršiti montažu u skladu sa zakonom i obratio sam se termotehničarima za dopuštenje. Izračunali su mi trošak grijanja prema njihovoj formuli, i to vrlo visok (po mom mišljenju). Molim vas recite mi koliko je Gcal potrebno za zagrijavanje kocke vode u kotlu za neizravno grijanje?

Za zagrijavanje volumena vode u jednoj kocki za jedan stupanj bit će potrebno 0,001 Gcal. Računica je jednostavna u kocki 100 x 100 x 100 = 1.000.000 centimetara, što znači da je za zagrijavanje jednog stupnja potrebno milijun kalorija ili 0,001 Gcal.

Prilikom izračuna, svakako morate znati:

Kolika je temperatura vode kada ulazi u grijanje:

i kolika je planirana temperatura grijanja.

Ovo je formula koja se koristi u izračunima:

Rezultat primjera je sljedeći:

Prema zakonima termodinamike, za zagrijavanje 1 m3 hladne vode na 1 stupanj potrebno je 0,001 Gcal.

Da biste provjerili izračune mreže grijanja, morate znati sljedeće podatke:

• na kojoj temperaturi dolazi hladna voda (na primjer, 5 stupnjeva);
• koja će temperatura biti topla voda (prema standardima - topla voda treba biti 55 stupnjeva).

Sukladno tome, za grijanje je potrebno potrošiti (55-5) * 0,001 = 0,05 Gcal.

Prilikom izračuna, vrijednosti temperature mogu biti različite, ali blizu brojke od 0,05 Gcal / m3.

Na primjer, u mom računu za grijanje tople vode košta 0,049 Gcal / m3.

Kalorije su izračunata (dobro, ili izračunata, izračunata) količina topline koja se mora potrošiti na zagrijavanje jednog grama vode na temperaturu od jednog Celzijeva stupnja.

Gigacaloria je već milijarda kalorija.

U kocki je tisuću litara vode.

Ispada da će za zagrijavanje jedne kocke vode na jedan stupanj Celzija biti potrebno 0,001 Gcal.

Kotao za neizravno grijanje nema vlastiti grijaći element, za njega je potreban bojler, iako postoje opcije centralnog grijanja.

U svakom slučaju, jeftiniji je (u radu) protočni plinski bojler (popularno plinski bojler) ili skladišni bojler, jer pišete o stanu.

Kotao za neizravno grijanje izvrsna je opcija u privatnim kućama.

Ili ako u stanu imate autonomni sustav grijanja (odustali su od centralnog grijanja), u ovom slučaju bojler (češće plinski, rjeđe električni) i kotao za neizravno grijanje

Postoje određeni fizički izračuni koji govore da je za povećanje temperature vode u količini od 1 litre za 1 stupanj Celzijusa potrebno potrošiti 4,187 kJ.

Za točan izračun cijene grijanja morate znati neke uvodne brojke, kao što su:

• Temperatura vode u središnji sustav grijanje, tzv. rashladna tekućina (usput, ne može biti točno, jer nemaju sve kuće grijače)
• Temperatura ulazne vode na dovodu (u pravilu hladne vode, koja u vodoopskrbnom sustavu također ne može biti stabilna)

U pravilu je temperatura u sustavu centralnog grijanja oko 85-90 stupnjeva.

Temperatura hladne vode u vodoopskrbi je ispod 20 stupnjeva.

Ugodna temperatura za pranje je oko 35-40 stupnjeva.

Zapravo, za jednu kocku (1000 litara) potrebno je potrošiti 4187 kJ za zagrijavanje za 1 stupanj.

Od 20 stupnjeva do 40 stupnjeva, početno hladnoj vodi trebat će 83740 kJ (nešto malo više od 200 000 Gcal).

(ili prijenos topline).

Specifična toplina tvari.

Toplinski kapacitet- Ovo je količina topline koju tijelo apsorbira kada se zagrije za 1 stupanj.

Toplinski kapacitet tijela označen je velikim latiničnim slovom S.

Što određuje toplinski kapacitet tijela? Prije svega, od svoje mase. Jasno je da će zagrijavanje, na primjer, 1 kilogram vode zahtijevati više topline nego zagrijavanje 200 grama.

A od vrste tvari? Napravimo eksperiment. Uzmite dvije identične posude i, ulivši u jednu od njih 400 g vode, a u drugu 400 g biljnog ulja, počinjemo ih zagrijavati pomoću identičnih plamenika. Promatrajući očitanja termometara, vidjet ćemo da se ulje brzo zagrijava. Da bi se voda i ulje zagrijali na istu temperaturu, voda se mora zagrijavati duže. Ali što duže zagrijavamo vodu, to više topline dobiva od plamenika.

Dakle, za zagrijavanje iste mase različitih tvari na istu temperaturu potrebna je različita količina topline. Količina topline potrebna za zagrijavanje tijela i, prema tome, njegov toplinski kapacitet ovise o vrsti tvari koja čini ovo tijelo.

Tako, na primjer, za povećanje temperature vode mase 1 kg za 1 °C potrebna je količina topline jednaka 4200 J, a za zagrijavanje iste mase suncokretovog ulja za 1 °C potrebna je količina potrebna je toplina jednaka 1700 J.

Fizička veličina koja pokazuje koliko je topline potrebno za zagrijavanje 1 kg tvari za 1 ºS naziva se određena toplina ove tvari.

Svaka tvar ima svoju specifičnu toplinu, koja se označava latiničnim slovom c i mjeri se u džulima po kilogram-stupnju (J / (kg · ° C)).

Specifični toplinski kapacitet iste tvari u različitim agregatnim stanjima (krutom, tekućem i plinovitom) je različit. Na primjer, specifični toplinski kapacitet vode je 4200 J / (kg · ºS), a specifični toplinski kapacitet leda je 2100 J / (kg · ° C); aluminij u čvrstom stanju ima specifičnu toplinu jednaku 920 J / (kg - ° C), au tekućem stanju - 1080 J / (kg - ° C).

Imajte na umu da voda ima vrlo visoku specifičnu toplinu. Stoga voda u morima i oceanima, zagrijavajući se ljeti, upija iz zraka veliki broj toplina. Zahvaljujući tome, na onim mjestima koja se nalaze u blizini velikih vodenih površina, ljeto nije tako vruće kao na mjestima daleko od vode.

Proračun količine topline potrebne za zagrijavanje tijela ili koju ono emitira tijekom hlađenja.

Iz navedenog je jasno da količina topline potrebna za zagrijavanje tijela ovisi o vrsti tvari koja čini tijelo (tj. njegovom specifičnom toplinskom kapacitetu) i o masi tijela. Također je jasno da količina topline ovisi o tome za koliko ćemo stupnjeva povećati tjelesnu temperaturu.

Dakle, da bi se odredila količina topline koja je potrebna za zagrijavanje tijela ili koju ono emitira tijekom hlađenja, specifična toplina tijela mora se pomnožiti s njegovom masom i razlikom između njegove konačne i početne temperature:

P = cm (t 2 - t 1 ) ,

gdje P- količina topline, c- određena toplina, m- tjelesna masa , t 1 - početna temperatura, t 2 - konačna temperatura.

Kad se tijelo zagrije t 2> t 1 i stoga P > 0 ... Prilikom hlađenja tijela t 2 i< t 1 i stoga P< 0 .

Ako je poznat toplinski kapacitet cijelog tijela S, P određena formulom:

Q = C (t 2 - t 1 ) .

Čovječanstvo poznaje nekoliko vrsta energije – mehaničku energiju (kinetičku i potencijalnu), unutarnju energiju (toplinsku), energiju polja (gravitacijsku, elektromagnetsku i nuklearnu), kemijsku. Zasebno, vrijedi istaknuti energiju eksplozije, ...

Energija vakuuma i još uvijek postoji samo u teoriji - tamna energija. U ovom članku, prvom u naslovu "Toplinska tehnika", pokušat ću na jednostavnom i pristupačnom jeziku, koristeći praktični primjer, pričati o najvažnija vrsta energije u životima ljudi – oh Termalna energija i o tome da je na vrijeme rodi toplinska snaga.

Nekoliko riječi za razumijevanje mjesta toplinske tehnike kao grane znanosti o dobivanju, prijenosu i korištenju toplinske energije. Moderno inženjerstvo topline proizašlo je iz opće termodinamike, koja je zauzvrat jedna od grana fizike. Termodinamika je doslovno "toplo" plus "snaga". Dakle, termodinamika je znanost o "promjeni temperature" sustava.

Utjecaj na sustav izvana, u kojem se mijenja njegova unutarnja energija, može biti posljedica prijenosa topline. Termalna energija, koju sustav stječe ili gubi kao rezultat takve interakcije s okolinom, naziva se količina topline a mjeri se u SI jedinicama u džulima.

Ako niste inženjer grijanja i ne bavite se problemima toplinske tehnike svaki dan, onda kada se suočite s njima, ponekad ih je bez iskustva vrlo teško brzo shvatiti. Teško je, bez iskustva, zamisliti čak i dimenzionalnost traženih vrijednosti količine topline i toplinske snage. Koliko je džula energije potrebno da se 1000 kubičnih metara zraka zagrije s temperature od -37˚C do +18˚C? .. Koja je snaga izvora topline potrebna za to za 1 sat? „Nisu svi inženjeri. Ponekad se stručnjaci čak i sjećaju formula, ali samo ih rijetki mogu primijeniti u praksi!

Nakon što pročitate ovaj članak do kraja, lako možete riješiti stvarne industrijske i kućne probleme povezane s grijanjem i hlađenjem raznih materijala. Razumijevanje fizičke biti procesa prijenosa topline i poznavanje jednostavnih osnovnih formula glavni su blokovi u temeljima znanja iz toplinske tehnike!

Količina topline u raznim fizikalnim procesima.

Većina poznate tvari može biti u čvrstom, tekućem, plinovitom ili plazma stanju pri različitim temperaturama i tlakovima. Tranzicija iz jednog agregatnog stanja u drugo javlja se pri konstantnoj temperaturi(pod uvjetom da se tlak i drugi parametri okoliša ne mijenjaju) te je popraćeno apsorpcijom ili oslobađanjem toplinske energije. Unatoč činjenici da je 99% materije u Svemiru u stanju plazme, u ovom članku nećemo razmatrati ovo stanje agregacije.

Razmotrite grafikon prikazan na slici. Prikazuje ovisnost temperature tvari T na količinu topline P, doveden u određeni zatvoreni sustav koji sadrži određenu masu određene tvari.

1. Čvrsto tijelo s temperaturom T1, zagrijati na temperaturu Tm, trošeći na ovaj proces količinu topline jednaku Q1 .

2. Zatim počinje proces taljenja, koji se odvija na konstantnoj temperaturi. Tm(točka taljenja). Da bi se rastopila cijela masa krute tvari, potrebno je u određenoj količini potrošiti toplinsku energiju Q2 - Q1 .

3. Zatim se tekućina koja nastaje topljenjem krutine zagrijava do točke vrelišta (tvorba plina) Tkp, trošenje na ovu količinu topline jednako Q3-Q2 .

4. Sada na konstantnoj točki vrenja Tkp tekućina ključa i isparava, pretvarajući se u plin. Za prijenos cijele mase tekućine u plin potrebno je utrošiti toplinsku energiju u količini Q4-Q3.

5. Na posljednja faza plin se zagrijava od temperature Tkp do određene temperature T2... U ovom slučaju, trošak količine topline bit će Q5-Q4... (Ako plin zagrijemo do temperature ionizacije, tada se plin pretvara u plazmu.)

Dakle, zagrijavanje originala čvrsta od temperature T1 na temperaturu T2 potrošili smo toplinsku energiju u količini Q5, prenoseći materiju kroz tri agregatna stanja.

Krećući se u suprotnom smjeru, odnijet ćemo istu količinu topline iz tvari. Q5, prolazeći kroz faze kondenzacije, kristalizacije i hlađenja od temperature T2 na temperaturu T1... Naravno, razmišljamo o zatvorenom sustavu bez gubitka energije u vanjskom okruženju.

Imajte na umu da je prijelaz iz čvrstog u plinovito stanje moguć, zaobilazeći tekuću fazu. Takav se proces naziva sublimacija, a obrnuti proces desublimacija.

Dakle, shvatili smo da procese prijelaza između agregacijskih stanja tvari karakterizira potrošnja energije pri konstantnoj temperaturi. Pri zagrijavanju tvari u jednom nepromijenjenom stanje agregacije, temperatura raste, a toplinska energija se također troši.

Glavne formule za prijenos topline.

Formule su vrlo jednostavne.

Količina topline P u J izračunava se po formulama:

1. Sa strane potrošnje topline, odnosno sa strane opterećenja:

1.1. Prilikom grijanja (hlađenja):

P = m * c * (T2-T1)

m – masa tvari u kg

sa - specifični toplinski kapacitet tvari u J / (kg * K)

1.2. Prilikom topljenja (zamrzavanja):

P = m * λ

λ – specifična toplina fuzije i kristalizacije tvari u J / kg

1.3. Vrenje, isparavanje (kondenzacija):

P = m * r

r – specifična toplina stvaranja plina i kondenzacije tvari u J / kg

2. Sa strane proizvodnje topline, odnosno sa strane izvora:

2.1. Tijekom sagorijevanja goriva:

P = m * q

q – specifična toplina izgaranja goriva u J / kg

2.2. Prilikom pretvaranja električne energije u toplinsku energiju (Joule-Lenzov zakon):

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

t – vrijeme u s

ja – efektivna struja u A

U – efektivna vrijednost napona u V

R – otpor opterećenja u omima

Zaključujemo da je količina topline izravno proporcionalna masi tvari tijekom svih faznih transformacija, a kada se zagrijava, dodatno je izravno proporcionalna temperaturnoj razlici. Koeficijenti proporcionalnosti ( c , λ , r , q ) za svaku tvar imaju svoje vrijednosti i određuju se empirijski (preuzete iz referentnih knjiga).

Toplinska snaga N u W je količina topline prenesena sustavu za određeno vrijeme:

N = Q/t

Što brže želimo zagrijati tijelo na određenu temperaturu, izvor toplinske energije bi trebao biti veće snage – sve je logično.

Izračun u Excelu primijenjenog problema.

U životu je često potrebno napraviti brzi izračun procjene kako bi se shvatilo ima li smisla nastaviti proučavanje teme, izradu projekta i detaljne točne radno intenzivni izračuni. Nakon što napravite izračun u nekoliko minuta, čak i s točnošću od ± 30%, možete uzeti važan odluka upravljanjašto će biti 100 puta jeftinije i 1000 puta učinkovitije i, kao rezultat toga, 100 000 puta učinkovitije od izvođenja točnog izračuna unutar tjedan dana ili čak mjesec dana od strane grupe skupih stručnjaka ...

Uvjeti problema:

U prostore radionice za pripremu valjanog metala dimenzija 24m x 15m x 7m vršimo uvoz metalnih proizvoda u količini od 3 tone iz skladišta u ul. Valjani metal ima led ukupne težine 20 kg. Na ulici -37˚S. Koliko je topline potrebno za zagrijavanje metala na + 18˚S; zagrijte led, otopite ga i zagrijte vodu na +18˚S; zagrijati cijeli volumen zraka u prostoriji, pod pretpostavkom da je grijanje prije bilo potpuno isključeno? Koliki kapacitet bi trebao imati sustav grijanja ako se sve navedeno mora obaviti za 1 sat? (Vrlo teški i gotovo nerealni uvjeti - pogotovo kada je zrak u pitanju!)

Izračun ćemo izvršiti u programuMS Excel ili u programuOOo Calc.

Za oblikovanje boja ćelija i fontova pogledajte stranicu "".

Početni podaci:

1. Zapisujemo nazive tvari:

do ćelije D3: Željezo

do ćelije E3: Led

u ćeliju F3: Ledena voda

do ćelije G3: Voda

do ćelije G3: Zrak

2. Upisujemo nazive procesa:

u ćelije D4, E4, G4, G4: toplina

u ćeliju F4: topljenje

3. Specifična toplina tvari c u J / (kg * K) pišemo za čelik, led, vodu i zrak

do ćelije D5: 460

do ćelije E5: 2110

do ćelije G5: 4190

do ćelije H5: 1005

4. Specifična toplina taljenja leda λ u J / kg ulazimo

u ćeliju F6: 330000

5. Masa tvari m u kg unosimo, redom, za čelik i led

do ćelije D7: 3000

do ćelije E7: 20

Budući da se masa ne mijenja kada se led pretvori u vodu, onda

u ćelijama F7 i G7: = E7 =20

Masu zraka nalazimo umnoškom volumena prostorije prema specifičnoj težini

u ćeliji H7: = 24 * 15 * 7 * 1,23 =3100

6. Vremena procesa t u min pišemo samo jednom za čelik

do ćelije D8: 60

Vremena zagrijavanja leda, njegovog topljenja i zagrijavanja dobivene vode računaju se iz uvjeta da se sva ova tri procesa moraju završiti u istom vremenu koje je predviđeno za zagrijavanje metala. U skladu s tim čitamo

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

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

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

Zrak se također mora zagrijati tijekom istog dodijeljenog vremena, čitajte

u ćeliji H8: = D8 =60,0

7. Početna temperatura svih tvari T1 u ˚C ulazimo

do ćelije D9: -37

do ćelije E9: -37

u ćeliju F9: 0

do ćelije G9: 0

do ćelije H9: -37

8. Konačna temperatura svih tvari T2 u ˚C ulazimo

do ćelije D10: 18

do ćelije E10: 0

u ćeliju F10: 0

do ćelije G10: 18

do ćelije H10: 18

Mislim da ne bi trebalo biti pitanja o klauzulama 7 i 8.

Rezultati izračuna:

9. Količina topline P u KJ izračunavamo potrebne za svaki od procesa

za zagrijavanje čelika u ćeliji D12: = D7 * D5 * (D10-D9) / 1000 =75900

za grijanje leda u odjeljku E12: = E7 * E5 * (E10-E9) / 1000 = 1561

za otapanje leda u ćeliji F12: = F7 * F6 / 1000 = 6600

za grijanje vode u ćeliji G12: = G7 * G5 * (G10-G9) / 1000 = 1508

za grijanje zraka u ćeliji H12: = H7 * H5 * (H10-H9) / 1000 = 171330

Očitava se ukupna količina toplinske energije potrebna za sve procese

u spojenoj ćeliji D13E13F13G13H13: = SUM (D12: H12) = 256900

U ćelijama D14, E14, F14, G14, H14, te u kombiniranoj ćeliji D15E15F15G15H15, količina topline je navedena u mjernoj jedinici luka - u Gcal (u giga kalorijama).

10. Toplinska snaga N u kW, potrebno je za svaki od procesa

za zagrijavanje čelika u ćeliji D16: = D12 / (D8 * 60) =21,083

za zagrijavanje leda u ćeliji E16: = E12 / (E8 * 60) = 2,686

za otapanje leda u ćeliji F16: = F12 / (F8 * 60) = 2,686

za grijanje vode u ćeliji G16: = G12 / (G8 * 60) = 2,686

za grijanje zraka u ćeliji H16: = H12 / (H8 * 60) = 47,592

Ukupna toplinska snaga potrebna da se svi procesi dovrše na vrijeme t izračunati

u spojenoj ćeliji D17E17F17G17H17: = D13 / (D8 * 60) = 71,361

U ćelijama D18, E18, F18, G18, H18 i u kombiniranoj ćeliji D19E19F19G19H19 toplinska snaga je dana u mjernoj jedinici luka - u Gcal / sat.

Time je izračun u Excelu završen.

Zaključci:

Imajte na umu da je za zagrijavanje zraka potrebno više nego dvostruko više energije nego za zagrijavanje iste mase čelika.

Prilikom zagrijavanja vode potrošnja energije je dvostruko veća nego kod zagrijavanja leda. Proces taljenja troši višestruko više energije od procesa zagrijavanja (uz malu temperaturnu razliku).

Voda za grijanje troši deset puta više toplinske energije od zagrijavanja čelika i četiri puta više od grijanja zraka.

Za primanje informacije o objavljivanju novih članaka i za preuzimanje radnih programskih datoteka Molim vas da se pretplatite na objave u prozoru koji se nalazi na kraju članka ili u prozoru na vrhu stranice.

Nakon što unesete svoju adresu E-mail i klikom na gumb "Primi najave članaka" NE ZABORAVIPOTVRDI PRETPLATITE SE klikom na poveznicu u pismu koje će vam odmah doći na navedenu poštu (ponekad - u mapu « Spam » )!

Prisjetili smo se pojmova "količina topline" i "toplinske snage", razmotrili temeljne formule za prijenos topline i analizirali praktični primjer. Nadam se da je moj jezik bio jednostavan, jasan i zanimljiv.

Čekam pitanja i komentare na članak!

preklinjem POŠTOVANJE datoteka za preuzimanje autorskog djela NAKON PRETPLATE za najave članaka.

“… - Koliko papiga stane u tebe, to je tvoja visina.
- Stvarno potrebno! Neću progutati toliko papiga! ... ”

Od m/ž "38 papiga"

U skladu s međunarodnim pravilima SI (međunarodni sustav mjernih jedinica) količina toplinske energije ili količina topline mjeri se u Joules [J], postoje i višekratnici kiloJoule [kJ] = 1000 J., MegaJoule [MJ] = 1.000.000 J, GigaJoule [GJ] = 1.000.000.000 J., itd. Ova mjerna jedinica toplinske energije je glavna međunarodna jedinica a najčešće se koristi u znanstvenim i znanstveno-tehničkim proračunima.

Međutim, svi znamo ili smo barem jednom čuli da je druga jedinica za mjerenje količine topline (ili samo topline) kalorija, kao i kilokalorija, Megakalorija i Gigakalorija, što znače prefikse kilo, Giga i Mega, vidi primjer s Joules iznad. U našoj zemlji, povijesno, pri izračunu tarifa za grijanje, bilo da se radi o kotlovima na struju, plin ili pelet, uobičajeno je uzeti u obzir trošak točno jedne Gigakalorije toplinske energije.

Dakle, što su Gigacaloria, kiloWatt, kiloWatt* sat ili kiloWatt/sat i Joules i kako su povezani?, saznat ćete u ovom članku.

Dakle, glavna jedinica toplinske energije je, kao što je već spomenuto, Joule. No, prije nego što govorimo o mjernim jedinicama, potrebno je, u principu, na razini kućanstva objasniti što je toplinska energija te kako i za koju svrhu treba biti mjerena.

Svi znamo od djetinjstva da da bismo se zagrijali (dobili toplinsku energiju) treba nešto zapaliti, pa smo svi palili vatru, tradicionalno gorivo za vatru su drva. Dakle, očito je da se pri izgaranju goriva (bilo koje: drvo, ugljen, peleti, prirodni plin, dizel gorivo) oslobađa toplinska energija (toplina). Ali za zagrijavanje, na primjer, različite količine vode potrebne su različite količine drva (ili drugog goriva). Jasno je da je za zagrijavanje dvije litre vode dovoljno nekoliko drva za ogrjev, a za pripremu pola kante juhe za cijeli kamp morate se opskrbiti s nekoliko svežnjeva drva za ogrjev. Kako ne bi mjerili tako stroge tehničke vrijednosti kao što su količina topline i toplina izgaranja goriva sa snopovima drva za ogrjev i kantama juhe, inženjeri grijanja odlučili su razjasniti i naručiti i pristali izmisliti jedinicu količine topline . Kako bi ova jedinica bila svugdje ista, definirano je na sljedeći način: zagrijati kilogram vode za jedan stupanj u normalnim uvjetima ( atmosferski pritisak) potrebno je 4190 kalorija, odnosno 4,19 kilokalorija, dakle, za zagrijavanje jednog grama vode bit će dovoljno tisuću puta manje topline - 4,19 kalorija.

Kalorija je povezana s međunarodnom jedinicom toplinske energije - Joule sljedećim odnosom:

1 kalorija = 4,19 džula.

Dakle, za zagrijavanje 1 grama vode za jedan stupanj potrebno je 4,19 džula toplinske energije, a za zagrijavanje jednog kilograma vode 4.190 džula topline.

U tehnologiji, uz mjernu jedinicu toplinske (i bilo koje druge) energije, postoji jedinica snage i, u skladu s međunarodnom sustavu(SI) je Watt. Koncept snage također se odnosi na uređaje za grijanje. Ako je uređaj za grijanje sposoban dati 1 Joule toplinske energije u 1 sekundi, tada je njegova snaga 1 W. Snaga je sposobnost uređaja da proizvede (stvori) određenu količinu energije (u našem slučaju toplinske energije) u jedinici vremena. Vratimo se na naš primjer s vodom, da bismo zagrijali jedan kilogram (ili jednu litru, u slučaju vode, kilogram je litra) vode na jedan stupanj Celzijusa (ili Kelvina, bez razlike), potrebna nam je snaga od 1 kilokalorija ili 4.190 J. toplinske energije. Za zagrijavanje kilograma vode u 1 sekundi vremena za 1 stupanj Celzijusa potreban nam je uređaj sljedeće snage:

4190 J / 1 s. = 4 190 W. ili 4,19 kW.

Ako svoj kilogram vode želimo zagrijati za 25 stupnjeva u istoj sekundi, tada nam je potrebno dvadeset pet puta više snage, t.j.

4,19 * 25 = 104,75 kW.

Dakle, možemo zaključiti da je kotao na pelete snage 104,75 kW. zagrije 1 litru vode na 25 stupnjeva u jednoj sekundi.

Budući da smo došli do Wata i kiloWata, trebali bismo reći i o njima. Kao što je već spomenuto, vat je jedinica snage, uključujući toplinsku snagu kotla, ali osim kotlova na pelet i plinskih kotlova, čovječanstvu su poznati i električni kotlovi, čija se snaga mjeri, naravno, u istom kilovata i ne troše pelete niti plin, te struju čija se količina mjeri u kilovat satima. Ispravno napisana jedinica energije kiloWatt * sat (naime, kiloWatt se množi sa satom, a ne dijeli), pisanje kW / sat je pogreška!

U električnim bojlerima električna energija se pretvara u toplinu (tzv. Joule toplina), a ako je kotao potrošio 1 kW * sat električne energije, koliko je onda topline proizveo? Da biste odgovorili na ovo jednostavno pitanje, morate napraviti jednostavan izračun.

Pretvorite kilovate u kilodžule / sekunde (kilodžule u sekundi), a sate u sekunde: u jednom satu, 3600 sekundi, dobivamo:

1 kW * sat = [1 kJ / s] * 3600 s. = 1 000 J * 3 600 s = 3 600 000 džula ili 3,6 MJ.

Tako,

1 kW * sat = 3,6 MJ.

Zauzvrat, 3,6 MJ / 4,19 = 0,859 Mcal = 859 kcal = 859 000 cal. Energija (toplinska).

A sada prijeđimo na Gigacalorie čija je cijena različiti tipovi inženjeri grijanja vole brojiti goriva.

1 Gcal = 1.000.000.000 kal.

1.000.000.000 kal. = 4,19 * 1.000.000.000 = 4.190.000.000 J = 4.190 MJ. = 4,19 GJ.

Ili znajući da je 1 kW * sat = 3,6 MJ, preračunavamo 1 gigakaloriju po kilovatu * satu:

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

Ako se nakon čitanja ovog članka odlučite posavjetovati sa stručnjakom naše tvrtke o bilo kojem pitanju u vezi s opskrbom toplinom, onda ste vi Ovdje!

Izvor: teplo-en.ru

730. Zašto se voda koristi za hlađenje nekih mehanizama?
Voda ima visok specifični toplinski kapacitet, što doprinosi dobrom odvođenju topline iz mehanizma.

731. U kojem slučaju je potrebno potrošiti više energije: za zagrijavanje jedne litre vode za 1 °C ili za zagrijavanje sto grama vode za 1 °C?
Zagrijati litru vode, od čega više mase, što više trebate trošiti energije.

732. Vilice od bakronika i srebra iste mase umočene su u vruću vodu. Hoće li dobiti istu količinu topline u vodi?
Čep bakronikla će dobiti više topline, jer je specifična toplina bakronikla veća od one srebra.

733. Komad olova i komad lijevanog željeza iste mase udareni su tri puta maljem. Koji je komad topliji?
Olovo će se zagrijavati više jer ima nižu specifičnu toplinu od lijevanog željeza i zahtijeva manje energije za zagrijavanje olova.

734. U jednoj tikvici je voda, u drugoj kerozin iste mase i temperature. U svaku tikvicu bačena je jednako zagrijana željezna kocka. Što će se zagrijati na višu temperaturu - voda ili kerozin?
Kerozin.

735. Zašto su u gradovima na obali mora temperaturna kolebanja zimi i ljeti manje oštra nego u gradovima smještenim u unutrašnjosti kontinenta?
Voda se zagrijava i hladi sporije od zraka. Zimi se hladi i pomiče tople zračne mase na kopno, čineći klimu na obali toplijom.

736. Specifični toplinski kapacitet aluminija je 920 J/kg °C. Što to znači?
To znači da je za zagrijavanje 1 kg aluminija na 1 °C potrebno 920 J.

737. Aluminijske i bakrene šipke iste težine 1 kg hlade se za 1 °C. Koliko će se promijeniti unutarnja energija svake šipke? Koja će se traka više promijeniti i za koliko?

738. Kolika je količina topline potrebna za zagrijavanje kilograma željezne gredice za 45 °C?

739. Kolika je količina topline potrebna za zagrijavanje 0,25 kg vode s 30 °C na 50 °C?

740. Kako će se promijeniti unutarnja energija dvije litre vode pri zagrijavanju za 5 °C?

741. Kolika je količina topline potrebna za zagrijavanje 5 g vode s 20 °C na 30 °C?

742. Kolika je količina topline potrebna za zagrijavanje aluminijske kuglice mase 0,03 kg na 72 °C?

743. Izračunaj količinu topline koja je potrebna za zagrijavanje 15 kg bakra na 80 °C.

744. Izračunaj količinu topline koja je potrebna za zagrijavanje 5 kg bakra od 10 °C do 200 °C.

745. Kolika je količina topline potrebna za zagrijavanje 0,2 kg vode s 15 °C na 20 °C?

746. Voda mase 0,3 kg ohlađena za 20 °C. Koliko se smanjila unutarnja energija vode?

747. Kolika je količina topline potrebna za zagrijavanje 0,4 kg vode pri temperaturi od 20 °C na temperaturu od 30 °C?

748. Kolika se količina topline potroši na zagrijavanje 2,5 kg vode na 20 °C?

749. Kolika se količina topline oslobodila pri hlađenju 250 g vode s 90 °C na 40 °C?

750. Kolika je količina topline potrebna za zagrijavanje 0,015 litara vode za 1 °C?

751. Izračunajte količinu topline koja je potrebna za zagrijavanje ribnjaka od 300 m3 za 10 °C?

752. Koju količinu topline treba dati 1 kg vode da bi se temperatura podigla s 30 °S na 40 °S?

753. Voda zapremine 10 litara ohladila se sa temperature od 100 °C na temperaturu od 40 °C. Koliko je topline oslobođeno tijekom toga?

754. Izračunaj količinu topline koja je potrebna za zagrijavanje 1 m3 pijeska na 60 °C.

755. Volumen zraka 60 m3, specifična toplina 1000 J / kg ° C, gustoća zraka 1,29 kg / m3. Koliko je topline potrebno da se zagrije na 22 °C?

756. Voda je zagrijana za 10 °C, koristeći 4,20 103 J topline. Odredite količinu vode.

757. Voda mase 0,5 kg prijavljeno je 20,95 kJ topline. Kolika je bila temperatura vode ako je početna temperatura vode bila 20°C?

758. Bakrena posuda od 2,5 kg napunjena je sa 8 kg vode na 10 °C. Koliko je topline potrebno da voda u loncu zavrije?

759. Litra vode temperature 15 °C ulije se u bakrenu kutlaču mase 300 g. Kolika je količina topline potrebna da se voda u kutlači zagrije na 85 °C?

760. U vodu se stavi komad zagrijanog granita mase 3 kg. Granit prenosi 12,6 kJ topline na vodu, hladeći se za 10 °C. Koliki je specifični toplinski kapacitet kamena?

761. Vruća voda na 50 °C dodana je u 5 kg vode na 12 °C da se dobije smjesa s temperaturom od 30 °C. Koliko je vode dodano?

762. Voda na 20 °C dodana je u 3 litre vode na 60 °C da se dobije voda na 40 °C. Koliko je vode dodano?

763. Kolika će biti temperatura smjese ako pomiješate 600 g vode temperature 80 °C s 200 g vode temperature 20 °C?

764. Litra vode temperature 90 °C ulivena je u vodu temperature 10 °C, a temperatura vode je postala 60 °C. Koliko je bilo hladne vode?

765. Odredi koliko tople vode treba uliti u posudu, zagrijanu na 60 °C, ako se u posudi već nalazi 20 litara hladne vode temperature 15 °C; temperatura smjese treba biti 40°C.

766. Odredi koliko je topline potrebno za zagrijavanje 425 g vode na 20 °C.

767. Za koliko stupnjeva će se zagrijati 5 kg vode ako voda primi 167,2 kJ?

768. Koliko je topline potrebno za zagrijavanje m grama vode temperature t1 na temperaturu t2?

769. Kalorimetar se napuni sa 2 kg vode temperature 15 °C. Do koje temperature će se zagrijati voda kalorimetra ako se u nju spusti mjedeni uteg od 500 g, zagrijan na 100 °C? Specifični toplinski kapacitet mjedi je 0,37 kJ / (kg ° C).

770. Ima grude bakra, kositra i aluminija istog volumena. Koji od ovih dijelova ima najveći i najmanji toplinski kapacitet?

771. Kalorimetar je napunjen sa 450 g vode, čija je temperatura bila 20 °C. Kada je 200 g željeznih strugotina zagrijanih na 100 °C uronjeno u ovu vodu, temperatura vode je postala 24 °C. Odredite specifičnu toplinu piljevine.

772. Bakreni kalorimetar mase 100 g sadrži 738 g vode čija je temperatura 15 °C. U ovaj kalorimetar spušteno je 200 g bakra na temperaturi od 100 °C, nakon čega je temperatura kalorimetra porasla na 17 °C. Kolika je specifična toplina bakra?

773. Čelična kugla mase 10 g izvadi se iz pećnice i uroni u vodu temperature 10 °C. Temperatura vode porasla je na 25°C. Kolika je bila temperatura kuglice u pećnici ako je masa vode bila 50 g? Specifični toplinski kapacitet čelika je 0,5 kJ / (kg ° C).
776. Voda mase 0,95 g na temperaturi od 80 °C pomiješana je s vodom mase 0,15 g na temperaturi od 15 °C. Odredite temperaturu smjese. 779. Čelični rezač mase 2 kg zagrijan je na temperaturu od 800 °C, a zatim spušten u posudu s 15 litara vode na temperaturi od 10 °C. Do koje temperature će se zagrijati voda u posudi?

(Napomena. Za rješavanje ovog problema potrebno je sastaviti jednadžbu u kojoj se kao nepoznata uzima nepoznata temperatura vode u posudi nakon spuštanja rezača.)

780. Kolika je temperatura vode koja se dobije ako pomiješate 0,02 kg vode na 15 °C, 0,03 kg vode na 25 °C i 0,01 kg vode na 60 °C?

781. Za grijanje dobro prozračenog razreda potrebna je količina topline od 4,19 MJ na sat. Voda ulazi u radijatore grijanja na 80°C, a izlazi iz njih na 72°C. Koliko vode trebate svaki sat dopremiti do radijatora?

782. Olovo mase 0,1 kg na temperaturi od 100 °C uronjeno je u aluminijski kalorimetar mase 0,04 kg koji je sadržavao 0,24 kg vode na temperaturi od 15 °C. Nakon toga, temperatura u kalorimetru je postavljena na 16°C. Kolika je specifična toplina olova?