Объем жидкости в радиаторе отопления таблица: Объем воды в радиаторе отопления таблица

Содержание

Расчет объема воды в системе отопления с онлайн калькулятором

Каждая отопительная система обладает рядом значимых характеристик – номинальную тепловую мощность, расход топлива и объем теплоносителя. Расчет объема воды в системе отопления требует комплексного и скрупулезного подхода. Так, вы сможете выяснить, котел, какой мощности выбрать, определить объем расширительного бака и необходимое количество жидкости для заполнения системы.

Значительная часть жидкости располагается в трубопроводах, которые в схеме теплоснабжения занимают самую большую часть. Поэтому для расчета объема воды нужно знать характеристики труб, и важнейший из них – это диаметр, который определяет вместимость жидкости в магистрали. Если неправильно сделать расчеты, то система будет работать не эффективно, помещение не будет прогреваться на должном уровне. Сделать корректный расчет объемов для системы отопления поможет онлайн калькулятор.

Калькулятор объема жидкости в отопительной системе

В системе отопления могут использоваться трубы различных диаметров, особенно в коллекторных схемах. Поэтому объем жидкости вычисляют по следующей формуле:

S (площадь сечения трубы) * L (длина трубы) = V (объем)

Рассчитывается объем воды в системе отопления можно также как сумма ее составляющих:

V (система отопления)=V(радиаторов)+V(труб)+V(котла)+V(расширительного бака)

В сумме эти данные позволяют рассчитать большую часть объема системы отопления. Однако кроме труб в системе теплоснабжения есть и другие компоненты. Чтобы произвести расчет объема отопительной системы, включая все важные компоненты теплоснабжения, воспользуйтесь нашим онлайн калькулятором объема системы отопления.

Сделать вычисление с помощью калькулятора очень просто. Нужно ввести в таблицу некоторые параметры, касающиеся типа радиаторов, диаметра и длины труб, объема воды в коллекторе и т.д. Затем нужно нажать на кнопку «Рассчитать» и программа выдаст вам точный объем вашей системы отопления.

Выберите вид радиаторов

По умолчаниюАлюминиевые секционныеСтальные панельные

Проверить калькулятор можно, используя указанные выше формулы.

Пример расчета объема воды в системе отопления:

Приблизительный расчет делается исходя из соотношения 15 литр воды на 1 кВт мощности котла.
Например, мощность котла 4 кВт, тогда объем системы равен 4 кВт*15 литров = 60 литров.

Значения объемов различных составляющих

Объем воды в радиаторе:

  • алюминиевый радиатор — 1 секция — 0,450 литра
  • биметаллический радиатор — 1 секция — 0,250 литра
  • новая чугунная батарея 1 секция — 1,000 литр
  • старая чугунная батарея 1 секция — 1,700 литра.

Объем воды в 1 погонном метре трубы:

  • ø15 (G ½») — 0,177 литра
  • ø20 (G ¾») — 0,310 литра
  • ø25 (G 1,0″) — 0,490 литра
  • ø32 (G 1¼») — 0,800 литра
  • ø15 (G 1½») — 1,250 литра
  • ø15 (G 2,0″) — 1,960 литра.

Чтобы посчитать весь объем жидкости в отопительной системе нужно еще добавить объем теплоносителя в котле. Эти данные указываются в сопроводительном паспорте устройства или же взять примерные параметры:

  • напольный котел — 40 литров воды;
  • настенный котел — 3 литра воды.

Выбор котла напрямую зависит от объема жидкости в системе теплоснабжения помещения.

Основные виды теплоносителей

Существует четыре основных вида жидкости, используемых для заполнения отопительных систем:

  1. Вода – максимально простой и доступный теплоноситель, который может использоваться в любых отопительных системах. Вместе с полипропиленовыми трубами, которые предотвращают испарение, вода становится практически вечным теплоносителем.
  2. Антифриз – этот теплоноситель обойдется уже дороже воды, и используется в системах нерегулярно отапливаемых помещений.
  3. Спиртосодержащие теплоносители – это дорогостоящий вариант заполнения отопительной системы. Качественная спиртосодержащая жидкость содержит от 60% спирта, около 30% воды и порядка 10% объема составляют другие добавки. Такие смеси обладают отличными незамерзающими свойствами, но огнеопасны.
  4. Масло – в качестве теплоносителя используется только в специальных котлах, но в отопительных системах практически не применяется, так как эксплуатация такой системы обходится очень дорого. Также масло очень долго разогревается (необходим разогрев, как минимум, до 120°С), что технологически очень опасно, при этом и остывает такая жидкость очень долго, поддерживая высокую температуру в помещении.

В заключении стоит сказать, что если система отопления модернизируется, монтируются трубы или батареи, то нужно произвести перерасчет ее общего объема, согласно новым характеристика всех элементов системы.

таблица мощности, размеры, объем воды в литрах, технические характеристики, срок службы

Стальной радиатор — это прямоугольная панель, состоящая из сваренных стальных листов, на которых отштампованы специальные углубления. При сварке они образуют каналы, нужные для циркулирования теплоносителя.

Для того чтобы выбор радиатора для системы отопления был правильным, нужно знать их основные технические характеристики. Иначе можно получить результат, совершенно противоположный желаемому.

Стальные радиаторы отопления

Сталь отличают такие параметры, как прочность, гибкость и пластичность, что особенно важно при сварочных работах. Кроме того, такой металл хорошо проводит тепло, поэтому её использование в изготовлении батарей для отопления вполне оправданно.

Фото 1. Стальной панельный радиатор, установленный под окном, с нижним типом подключения системы отопления.

Технические характеристики: таблица мощности

Характеристики Наименование единиц
Теплоотдача 1200 до 1800 ватт
Рабочее давление от 6 до 10 атмосфер
Температура теплоносителя от 110 до 120 °C
Межосевое расстояние как высота радиатора минус 50 – 70 см. У трубчатых – от 120 мм до 2930 мм.
Габариты Длина до 3-х метров, высота от 20 до 90 сантиметров
Толщина стали от 1,15 до 1,25 мм.
Долговечность до 50 лет

Размеры панельных и трубчатых

Стальные радиаторы могут быть двух видов:

  • Трубчатые. Батарея состоит из нескольких стальных труб, сваренных между собой. Конструкция изделия такова, что можно придумывать различные формы для радиатора, поэтому этот вариант считается боле дорогим.
  • Панельные. Изделия могут включать в себя от 1 до 3 панелей, каждая из которых состоит из двух плоских профилей. На пластинах присутствуют каналы вертикального типа, представляющие собой пути для теплоносителя. Данный вариант производства отличается наименьшими затратами.

Что касается габаритов, то панельные радиаторы могут обладать длиной до 3 метров. Высота может составлять от 200 до 900 мм.

Трубчатые модели, в теории, могут быть абсолютно любой длины, но их глубина ограничивается 22,5 см. Высота может составлять от 190 до 3000 мм.

Уровень теплоотдачи

Как показывает практика, показатель теплоотдачи стальных радиаторов может составлять от 1200 до 1800 Вт. Разброс достаточно большой, что объясняется разными размерами изделия, маркой производителя и моделью радиатора.

Важно! Одной из отличительных особенностей стальных радиаторов является тот факт, что они очень быстро нагреваются, после чего начинают постепенно обогревать помещение.

Рабочее давление

Данный показатель зависит от типа радиатора. Для пластинчатых радиаторов это значение колеблется от 6 до 10 атмосфер. У трубчатых изделий этот показатель несколько выше — до 15 атмосфер. Но даже этих значений недостаточно для использования стальных батарей в многоквартирных домах с общей системой отопления.

Объем и температура воды или другого теплоносителя

В данном случае, сталь является не самым лучшим вариантом, ведь воздействие воды для нее является просто губительным.

Безусловно, производители всячески стараются решить эту проблему, придумывая различные защитные покрытия, но часто происходит так, что ситуация от этого не меняется.

Именно поэтому, если вы живете в многоэтажном доме, то стальные радиаторы будут для вас не самым лучшим вариантом. Дело в том, что с приходом тепла, воду с батарей сливают, что может привести к появлению ржавчины.

Стальные батареи, вне зависимости от их типа, могут выдерживать температуру воды до 120 градусов Цельсия. Объем жидкости, которую вмещает прибор, зависит от его габаритов. Как правило, в паспорте устройства указано, сколько литров он может эффективно прогреть.

Вам также будет интересно:

Межосевое расстояние

Межосевое расстояние представляет собой разницу расположения верхнего и нижнего коллектора. Данный показатель будет различным, в зависимости от вида радиатора:

  • Панельные модели. Межосевое расстояние равняется высоте самого радиатора за вычетом 50-70 сантиметров.
  • Трубчатые. В данном случае, параметр составляет от 12 до 293 сантиметров.

Важно! Радиаторы, изготовленные из стали, могут обладать разным видом подключения — нижним и боковым. Показатель межосевого расстояния важен только в том случае, если стальные радиаторы имеют боковое подключение.

Толщина

Многие покупатели попросту не обращают внимание на этот параметр, что совершенно неправильно. Очевидно, что чем толще сталь, тем лучше для ее дальнейшей эксплуатации. В зависимости от производителя, этот параметр может составлять от 1,15 до 1,25 мм.

Срок службы

Сталь является одним из самых надежных материалов, способных прослужить долгие годы. Конечно, если на нее не воздействуют различные вредные факторы, вроде коррозии. То же самое относится и к батареям отопления.

Эксплуатационный срок может быть выше, если радиаторы обладают достаточно толстыми стенками — около 1,3 мм. Подобные изделия выпускают известные бренды, которые отвечают за качество своей продукции. Средний срок эксплуатации, если соблюдаются нормы рабочего давления, составляет 20 лет.

Простота монтажа

Стальные радиаторы отличаются достаточно простым процессом монтажа. Крепить изделие можно к стене или к полу, с помощью крепежных деталей.

Если изделие подключается к полу, то это позволяет спрятать трубы под напольным покрытием. Кроме того, есть возможность прямого подключения датчика температуры к радиатору отопления.

Преимущества и недостатки

Чтобы оценить правильность выбора того или иного изделия, нужно рассмотреть его основные положительные и отрицательные стороны. В случае со стальными батареями, преимущества следующие:

  • Очень хорошая теплоотдача, которая достигается двумя путями — конвекцией (в случае с панельными радиаторами) и нагревом воздуха в помещении.
  • Стальные модели обладают простой конструкцией, поэтому риск поломки какой-нибудь детали минимален.
  • Легкость монтажа, которая обусловлена и небольшим весом батарей.
  • Стальные радиаторы обладают более доступной стоимостью, если сравнивать их с алюминиевыми изделиями.
  • Просто для дизайнеров. Этот пункт в большей степени относится именно к трубчатым радиаторам.

Что касается недостатков, то их несколько:

  • Самый главный недостаток — это воздействие коррозии. Дело в том, что когда воду с батарей сливают, то батареи начинают ржаветь изнутри.
  • Стальные радиаторы не могут противостоять гидравлическим ударам и скачкам давления. Все это приведет к прорыву батарей, ведь они изготавливаются с помощью сварочного метода, т.е. на них есть швы.
  • Часто бывает так, что покрытие краски слезает с батарей под воздействием больших температур.

Полезное видео

В видео подробно показано, как можно установить стальной радиатор панельного типа.

Заключение

Оценив все параметры и технические данные радиаторов из стали, можно сделать один вывод — это достаточно неплохой вариант, но для дома, обладающего индивидуальным отоплением. Основные параметры выбора стальных обогревателей – это хорошая теплоотдача, а также простота монтажа и доступная стоимость. Риск выхода из строя минимален, а срок службы очень продолжительный.

Показывающая объем воды в радиаторе отопления таблица сколько литров нужно для разных батарей — Строительный проект

Какой водный объем должен быть в отопительных радиаторах: таблица наполнения батарей

От автора: добрый день, уважаемые читатели! Если вам потребовалась показывающая водный объем в отопительном приборе отопления таблица, то, быстрее всего, вы проживаете в личном доме. Жителям многоквартирников нечасто необходима эта информация, потому как они так и не могут оказать влияние на уровень наполнения батарей — да это, собственно, и ни к чему, потому как всем занимается подходящая организация. Единственное знание, которое вам нужно в этом случае — это уровень давления, который может держать тот или другой отопительный прибор. Эти данные вы скорее всего получите из подобающей публикации на нашем сайте.

Что же касается приватных домов, то тут картина другая. Независимая система обогрева, ее создание, обслуживание — все это зависит исключительно от владельцев дома. В данном деле важна любая деталь: материал изготовления труб, мощность котла отопления, вид отопительного прибора и многое иное. Все это приходится просчитывать при обустраивании системы отопления.

И не последним аргументом считается то, сколько теплового носителя вам пригодится для ее наполнения. От этого может зависеть многое:

  • вес заполненного отопительного прибора. К примеру, данный момент практически всегда актуален для батарей из чугуна. Они и сами по себе не выделяются невысокой массой, а уж будучи заполненными носителем тепла становятся еще тяжелее. Если учесть, что батареи подвешеваются на стенку, можно догадаться, что к их весу необходимо относиться довольно трепетно;
  • расчет мощности котла для нагрева и насоса циркуляционного. Естественно, данные показатели зависят от того, с каким количеством теплового носителя придется работать оборудованию. Говоря иначе, если котел рассчитывается на 50 литров, а вы запустите в систему сто, то для нагревания такого объема прибору придется работать на изнашивание, что приведет и к его быстрой поломке, и к некачественному прогреву всех компонентов системы отопления;
  • выбор размера отопительного прибора. Чтобы это сделать нужно учитывать то, какой вид циркуляции будет использоваться в вашей системе отопления. В случае с естественной отопительный прибор должен быть большим и, исходя из этого, помещать в себя большое количество жидкости. В случае с циркуляцией принудительного типа на размер батарей можно не обращать большого внимания, потому как насос удачно доставит тепловой носитель по всем конечным целям, сохранив ему необходимый уровень нагрева;
  • работа с антифризом. Нередко данный состав применяется для наполнения системы отопления. Про хорошие качества подобного подхода на нашем сайте существует очень много информации, и при надобности вы легко сумеете ее отыскать. Тут же напомним вот о чем: для наполнения системы антифриз нужно разводить водой. Естественно, вам для этого понадобится знать, какое собственно кол-во готового теплового носителя пойдёт в систему. Во-первых, так вы сумеете купить собственно необходимое кол-во антифриза. Второе, сумеете правильно разбавить его водой таким образом, чтобы концентрация вышла на необходимом уровне;
  • выбор расширительного бака. Ясно, что его объем также зависит от всего количества жидкости в системе отопления.

Естественно, для этого вам необходимо принимать во внимание, сколько теплового носителя нужно для наполнения любого элемента системы отопления: котла для нагрева, труб и батарей. Как правило, любые нужные технические критерии вы можете взять из документации, которая прилагается ко всем таким элементам.

Проведение расчетов

Если же сопровождающие документы по каким, либо причинам недоступны, то нужно знать, как выполнить расчеты собственными силами. Разумеется, они могут не дать полностью верный результат, но вам и не требуется точность аж до миллилитра.

Расчет в большинстве случаев выполняется по секциям — другими словами, сколько литров жидкости помещается в один сегмент батареи. Исходя из этого, при наращении или удалении таких элементов вам будет не сложно приладить необходимое значение в согласии с количественным изменением.

Есть типовые средние критерии для любого вида отопительного прибора. Собственно на них можно опираться — берете конкретное значение, умножаете на численность секций, вот и весь расчет. Изначальный критерий зависит от того, к какой разновидности принадлежит отопительный прибор — а точнее, из каких материалов он выполнен. Но про это давайте детальнее.

Радиатор из алюминия

Одна из очень востребованных разновидностей батарей штампуется из алюминия. Он легкий, крепкий, обладает красивым видом и долгим эксплуатационным периодом. Что же касается критериев объема теплового носителя, то в каждую секцию алюминиевой батареи помещается около 450 мл жидкости.

Разумеется, необходимо учесть, что данное значение приведено для батареи размеров стандарта. Если ваш отопительный прибор разнится от обыкновенных — к примеру, выполнен довольно небольшим для лучшей гармонизации с интерьером — то лучше все же поискать техдокументацию, которая прилагалась к изделию, или обратиться к изготовителю с таким вопросом.

Батарея из чугуна

Чугун никак не уступает популярностью алюминию. Это наиболее обычная большинству из нас разновидность батареи, потому как до недавнего времени изделия из чугуна устанавливались везде. Грубоватый вид компенсировался высокой прочностью и долговечностью. Более того, чугун не поддается коррозии и не обрастает накипью — в общем, это один из очень приемлемых вариантов для обустраивания системы отопления.

При вычислении критерия объема теплового носителя необходимо учесть, какие собственно изделия будут применяться у Вас в доме — старые или новые. А дело все в том, что последние обладают немного другой системой. В середине них тепловому носителю отводится очень мало места, чем в случае с устаревшими. К слову, на качестве работы изделия это совсем не проявляется.

Так вот, в одну секцию новой чугунной «гармошки» помещается всего литр воды. А если вы все таки захотели применять старые отопительные приборы, то вам понадобится намного больше теплового носителя — 1,7 литра на каждый сегмент.

Радиатор из биметалла

В изготовлении биметаллических агрегатов применяется два варианта металла: алюминий и сталь. Из первого выполняется корпус. А вот трубка, по которой течет тепловой носитель, стальная. Необходимо выделить, что в случае с биметаллом секций в большинстве случаев нет, благодаря этому расчет жидкости идет сразу на весь отопительный прибор. В основном, для него достаточно 250 мл воды.

При расчетах также нужно учитывать, насколько новым считается отопительный прибор. Трубка, по которой течет жидкость, на протяжении определенного времени чуть-чуть сужается из-за разных отложений. Данный момент необходимо брать во внимание. Благодаря этому вам может понадобиться эта таблица:

При ее помощи вы сумеете получить необходимый критерий как для отопительных приборов, так же и для всей системы отопления у Вас в доме.

Обыкновенный способ

Есть и иной способ определения объема теплового носителя, который не требует владения какой-нибудь информацией. Все предельно просто. Закрываете на батарее все заглушки и наполняете ее водой при помощи мерной емкости. При этом, естественно, считаете, сколько жидкости влезло.

По завершении процедуры сливаете из отопительного прибора все набранное. Разумеется, делать все данные операции нужно либо в ванной, либо во дворе, чтобы не затопить дом. На основании полученного критерия вы полностью можете определиться по общему объему теплового носителя для вашей системы отопления. Успехов!

В согласии с существующим законодательством, Администрация отказывается от каких-нибудь заверений и гарантий, предоставление которых может другим образом подразумеваться, и отказывается от ответственности в отношении Сайта, Содержимого и его применения.
Детальнее: https://seberemont.ru/info/otkaz.html

Публикация была полезна? Расскажите друзьям

Tagged : объять / отопление / показывать / радиатор / таблица

Расчет воды в системе отопления

В каждой части нашей стране нужно в зимний период обогревать дачу. Любой здравомыслящий житель предпочитает разобраться: как модернизировать обогрвевающий комплекс дачи. Скорее всего Вы в курсе, что источники тепла перманентно становятся дороже. Трудно вообразить себе жизнь проживающего в нашей стране без отопления дачи. На web сайте представлено большое количество разных обогревательных комплексов коттеджа, применяющих абсолютно различные приемы извлечения тепла. Любую систему обогрева возможно реализовывать как отдельный комплекс или гибридно.

Как рассчитать объем воды в трубе? Такой вопрос возникает, например, при расчете системы отопления. Когда система почти готова, необходимо рассчитать объем воды в системе отопления для того, чтобы выбрать гидроаккумулятор. Знать эту цифру необходимо в некоторых других ситуациях. Например, если в теплоноситель добавляется антифриз, или полностью заливается антифризом, объем системы необходимо знать для того, чтобы купить правильное количество антифриза.

Объем гидроаккумулятора для системы отопления должен составлять 10-12 % объема всей воды в системе. Последняя цифра складывается из объема воды во всех радиаторах отопления, плюс объема воды в котле отопления, плюс объем воды в трубах для отопления . Объем воды в радиаторах складывается из объема воды в каждой секции радиатора, помноженном на количество секций. Это значение указывается в технических паспортах на радиаторы. Например, объем воды в одной секции чугунных радиаторов 500 мм равен примерно 1,5 литра. У биметаллических радиаторов это значение может быть в 10 раз меньше. Надо смотреть технический паспорт.

Объем воды в котле отопления указывается в паспорте. Например, объем воды в жуковских АОГВ составляет приблизительно 60 литров. Этот объем полезно знать также при спуске воды из отдельных частей системы отопления.

Объем воды в трубах вычисляется как сумма произведений объемов воды в метре трубы каждого диаметра на количество метров труб данного диаметра. Таким образом, расчет объема воды в трубе представляет собой достаточно простую арифметическую задачу.

Номинальный размер (внешний диаметр), мм

Внутреннее сечение, мм кв.

Источник: http://tedremont.com/index.php/obem-vody-v-trube

Данные для расчет объема теплоносителя в системе отопления. Стальные, алюминиевые, чугунные радиаторы. Объем воды в полипропиленовых трубах.

04.05.12

Расчет объема воды в системе отопления.

Решение о монтаже системы при помощи радиаторов отопления. повлечет за собой ряд технических вопросов. Одной из первых задач, которую необходио будет решить, это посчитать объем воды в проэктируемой системе отопления. Крупные монтажные организации для этих целей используют программу HERC CO. Если сама система не велика и нет желания глубже познавать основы тепломеханики, можно это сделать самому. Расчет, правда, будет приблизительным, но полученные результаты для несложной системы отопления будут приемлемыми.

Объем жидкости в расширительном баке. Размер бака- величина равная 10% от объма воды в системе. Если отопительный котел с мембранным баком – смотрим в тех. данные котла.

Источник: http://akvasvit.prom.ua/a70029-raschet-obema-vody.html

Как рассчитать объём воды в трубе?

Здравствуйте! Для того, чтобы правильно спроектировать систему отопления, нужно иметь о ней как можно больше исходной информации: площадь помещений, объём помещений, материал из которого изготовлены стены, степень теплоизоляции и т. д. Я хочу обратить Ваше внимание на один из таких факторов, как объём воды в трубах системы отопления. Как расчитать объём воды в трубе, ведь для того, чтобы правильно подобрать мощность котла, необходимо обязательно знать объём воды в системе отопления, плюс, объём воды в котле!

Чтобы справиться с этой задачей нам нужно знать сколько метров трубы в системе отопления, причём каждого диаметра, т. е. сколько трубы диаметром 20мм. сколько трубы диаметром 25мм. и т. д.

&nbspДля чего это нужно? Сейчас Вы сами всё поймёте.

Взгляните на картинку снизу. В этой таблице представлены основные используемые в бытовых системах отопления диаметры труб, а так же объём воды в этих трубах.

Как не трудно догадаться, остаётся колличество метров, каждого диаметра, помножить на объём воды, согласно таблицы. Затем полученный результат суммируем, и прибавляем объём воды в котле.

В паспорте каждого котла, имеются данные о максимальном объёме воды в системе отопления, который котёл может нагревать без потери мощности. Например: ваш котёл, по паспорту имеет мощность – 20 Квт. и допустимый объём теплоносителя – 180 литров. После подсчётов, у Вас получился объём воды в трубах равный – 220 литров. Что из этого следует? А то что если у вас площадь помещений например 120-150 кв. м. то котёл скорее всего справится с нагревом системы, а если площадь 180-200 кв. м. то всё, – зимой, в более сильный мороз придётся мёрзнуть. В таком случае вам нужен котёл большей мощности, например – 24 Квт. (Надеюсь вы понимаете, что эти цифры условные!)

Надеюсь, при расчёте системы отопления, эта информация поможет Вам избежать ненужных проблем!

Хочу добавить, что на картинке, объём воды в секции радиатора, имеется в виду чугунный радиатор. В алюминиевых радиаторах, в одной секции объём жидкости составляет приблизительно 300гр. в зависимости от моделей.

Ну вот и всё! Пользуйтесь на здоровье.

С Вами был – Владимир Войнаровский, всего вам доброго!

Источник: http://3-w.name/materials/41

Смотрите также:
17 октября 2021 года

Объём воды в трубе, таблица, примеры расчёта, формула

Проектирование системы отопления, водопровода и даже канализации часто требует провести точный расчет объема трубы, и как это сделать, а главное, зачем это делать, знают не все. Прежде всего, объём трубы позволяет выбрать нужное отопительное или насосное оборудование, резервуары для воды или теплоносителя, просчитать габариты, которые будет занимать система трубопроводов, что в условиях тесных или подвальных помещений важно. Также объем теплоносителей может сильно отличаться из-за разной плотности жидкостей, поэтому и диаметры труб для води и, например, антифриза, могут быть разными.

Калькулятор

Расчет объема

 

К тому же, антифриз может поступать в продажу разбавленным или концентрированным, что также влияет на расчеты и конечный результат. Разбавленный антифриз замерзает при -300С, неразбавленный будет работать и при -650С.

Формулы расчетов

Самый простой способ рассчитать объем трубы – воспользоваться онлайн сервисом или специальной десктопной (настольной) программой. Второй способ – вручную, и для этого понадобится обычный калькулятор, линейка и штангенциркуль, которым измеряют внутренний и наружный радиусы трубы (на всех чертежах и схемах радиус обозначается символом R или r). Можно воспользоваться значением диаметра (D или d), который вычисляется по простой формуле: R x 2 или R2. Чтобы вычислить объем воды в трубе в кубах, также понадобится узнать длину цилиндра L (или l).

Измерение внутреннего радиуса позволит узнать, сколько воды или другой жидкости в цилиндре. Результат отражается в кубических метрах. Знать наружный диаметр трубы необходимо для расчета габаритов того места, где будет прокладываться трубопровод.

 

Последовательность расчетов такова: сначала узнаю́т площадь сечения трубы:

  1. S = R x ∏;
  2. Площадь цилиндра – S;
  3. Радиус цилиндра – R;
  4. ∏ – 3,14159265.

Результат S умножают на длину L трубы – это и будет полный рассчитанный объем. Расчет объема по сечению и длине цилиндра выглядит так:

  1. Vтр = Sтр x Lтр;
  2. Объем цилиндра – Vтр;
  3. Площадь цилиндра – Sтр;
  4. Длина цилиндра – Lтр.

Пример:

  1. Стальная труба Ø = 0,5 м, L = 2 м;
  2. Sтр = (Dтр / 2) = ∏ х (0,5 / 2) = 0,0625 м2.

Конечная формула, как рассчитать объем трубы, будет выглядеть следующим образом:

V = H х S = 2 х 0,0625 = 0,125 м3;

Где:

H – толщина стенки трубы. Толщина стенок любой трубы


Эта формула позволяет узнать, как посчитать объем трубы с любыми заданными параметрами и из любого материала, а также отдельные участки составного трубопровода. Чтобы не путаться в параметрах результатов, необходимо сразу выражать их в одних и тех же единицах, например, в метрах и кубических метрах, или в сантиметрах и кубических сантиметрах. Из компьютерных программ для начинающих пользователей или для тех, кто предполагает проводить одноразовые расчеты, можно предложить VALTEC.PRG, Unitconverter, Pipecalc и другие.

Как вычислить площадь поперечного сечения трубы

Для круглой трубы площадь поперечного сечения рассчитывается с использованием площади круга по следующей формуле:

Sтр = ∏ х R2;

Где:

  1. R – внутренние радиус трубы;
  2. ∏ – постоянная величина 3,14.

Пример:

Sтр Ø = 90 мм, или R = 90 / 2 = 45 мм или 4,5 см. Согласно формуле, Sтр = 2 х 20,25 см2 = 40,5 см2, где 20,25 – это 4,5 см в квадрате.

Параметры трубопровода

 

Площадь сечения профилированной трубы Sпр нужно рассчитывать по формуле, применяемой для вычисления площади прямоугольной фигуры:

Sпр = a х b;

Где:

a и b – стороны прямоугольной профилированной трубы. При сечении трубопровода 40 х 60 мм параметр Sпр = 40 мм х 60 мм = 2400 мм2 (20 см2, или 0,002 м2).

Как рассчитать объем воды в водопроводной системе

Для расчета объема трубы в литрах в формулу следует подставлять внутренний радиус, но это не всегда возможно, например, для радиаторов сложной формы или расширительной емкости с перегородками, для отопительного котла. Котел отопления.

Поэтому сначала нужно узнать объем изделия (обычно из технического паспорта или другой сопроводительной документации). Так, у чугунного стандартного радиатора объем одной секции равен 1,5 л, для алюминиевых – в зависимости от конструкции, вариантов которых может быть достаточно много. Геометрические параметры алюминиевых радиаторов

 

Узнать объем расширительного бачка (как и других нестандартных емкостей любого назначения) можно, залив в него заранее измеренный объем жидкости. Для подсчетов объема любой трубы нужно измерить ее диаметр, затем вычислить объем одного погонного метра, и умножить результат на длину трубопровода.

В справочной литературе, предназначенной для регламентирования параметров труб, приведены таблицы со значениями, которые нужны для расчетов объемов труб и других изделий. Эта информация является ориентировочной, но достаточно точной для того, чтобы использовать ее на практике. Выдержка из такой таблицы приведена ниже, и она пригодится для домашних расчетов:

Ø внутр, мм Vвнутр 1 погонного метра трубы, л Vвнутр 10 погонных метров трубы, л
4,0 0,0126 0,1257
5,0 0,0196 0,1963
6,0 0,0283 0,2827
7,0 0,0385 0,3848
8,0 0,0503 0,5027
9,0 0,0636 0,6362
10,0 0,0785 0,7854
11,0 0,095 0,9503
12,0 0,1131 1,131
13,0 0,1327 1,3273
14,0 0,1539 1,5394
15,0 0,1767 1,7671
16,0 0,2011 2,0106
17,0 0,227 2,2698
18,0 0,2545 2,5447
19,0 0,2835 2,8353
20,0 0,3142 3,1416
21,0 0,3464 3,4636
22,0 0,3801 3,8013
23,0 0,4155 4,1548
24,0 0,4524 4,5239
26,0 0,5309 5,3093
28,0 0,6158 6,1575
30,0 0,7069 7,0686
32,0 0,8042 8,0425
Параметры пластиковых труб

 

Материал, из которого изготавливаются трубы для водопровода или канализации, может быть разным, соответственно, характеристики труб тоже будут отличаться. Стальные трубы, например, которые имеют большой внутренний диаметр, пропустят намного меньшее количество воды, чем аналогичные трубы из пластика или пропилена.

Это происходит из-за разной гладкости внутренней поверхности трубы – у железных изделий она намного меньше, а ППР и ПВХ трубы не имеют шероховатостей на внутренних поверхностях. Но металлические трубы помещают в себя больший объем жидкости, чем изделия из других материалов с одинаковым внутренним сечением. Поэтому все расчеты для труб из разных материалов необходимо проверять, и сделать это можно как в онлайн калькуляторе, так и в настольной компьютерной программе, специально для этого предназначенной. Десктопная программа для расчетов объема

 

Условный проход Наружный диаметр Толщина стенки труб Масса 1 м труб, кг
Легких Обыкновенных Усиленных Легких Обыкновенных Усиленных
6 10,2 1,8 2,0 2,5 0,37 0,40 0,47
8 13,5 2,0 2,2 2,8 0,57 0,61 0,74
10 17,0 2,0 2,2 2,8 0,74 0,80 0,98
15 21,3 2,35 1,10
15 21,3 2,5 2,8 3,2 1,16 1,28 1,43
20 26,8 2,35 1,42
20 26,8 2,5 2,8 3,2 1,50 1,66 1,86
25 33,5 2,8 3,2 4,0 2,12 2,39 2,91
32 42,3 2,8 3,2 4,0 2,73 3,09 3,78
40 48,0 3,0 3,5 4,0 3,33 3,84 4,34
50 60,0 3,0 3,5 4,5 4,22 4,88 6,16
65 75,5 3,2 4,0 4,5 5,71 7,05 7,88
80 88,5 3,5 4,0 4,5 7,34 8,34 9,32
90 101,3 3,5 4,0 4,5 8,44 9,60 10,74
100 114,0 4,0 4,5 5,0 10,85 12,15 13,44
125 140,0 4,0 4,5 5,5 13,42 15,04 18,24
150 165,0 4,0 4,5 5,5 15,88 17,81 21,63

Если схема вашего трубопровода имеет свою специфику, рассчитать точные параметры для требуемого расхода жидкости можно по формулам, которые приведены выше.

Как рассчитать объём воды в трубах

Сколько воды расходуется по статье «общедомовые нужды»

при сбросе стояков?

Как выбрать гидроаккумулятор?

Сколько антифриза покупать для заполнения системы отопления коттеджа?

ПАМЯТКА

как рассчитать объем воды в трубе

Объем воды в трубах вычисляется как сумма произведений объемов воды в метре трубы каждого диаметра на количество метров труб данного диаметра.

Объем гидроаккумулятора для системы отопления должен составлять 10-12 % объема всей воды в системе. Последняя цифра складывается из объема воды во всех радиаторах отопления, плюс объема воды в котле отопления, плюс объем воды в трубах для отопления.

Объем воды в радиаторах складывается из объема воды в каждой секции радиатора, помноженном на количество секций. Это значение указывается в технических паспортах на радиаторы. Смотрим технический паспорт.

Объем воды в котле отопления указывается в паспорте. Этот объем полезно знать также при спуске воды из отдельных частей системы отопления.

Таблица объема воды

в неармированных и армированных алюминием полипропиленовых трубах:

Номинальный размер (внешний диаметр), мм

Внутреннее сечение, мм кв.

Объем воды в метре трубы, литры

Внутренний диаметр, мм

Соответствующий им диаметр стальных дюймовых труб, дюймы

20

136,7

0,137

13,2

1/2

25

216,3

0,216

16,6

3/4

32

352,8

0,353

21,2

1

40

555,4

0,555

26,6

1 1/4 (дюйм с четвертью)

50

865,3

0,865

33,2

1 1/2

63

1384,7

1,385

42

2

75

1962,5

1,963

50

2 1/2

90

2826

2,826

60

3

110

4206,2

4,206

73,2

Таблица объема воды в стальных трубах:

Номинальный размер, дюймы

Внешний диаметр, мм

Внутренний диаметр, мм

Внутреннее сечение, мм

Объем воды в метре трубы, литры

1/4

13,5

9,5

29,83

0,03 (30 миллилитров)

3/8

17

13

133

0,133

1/2 (полдюйма)

21,3

16,3

209

0,209

3/4

26,8

21,8

373

0,373

1

33,5

27,9

611

0,611

1 1/4 (дюйм с четвертью)

42,3

36,7

1057

1,057

1 1/2

48

42

1385

1,385

2

60

54

2289

2,289

Объем воды в стальных трубах больше количества воды в соответствующих пластиковых трубах Внутренняя поверхность пластиковых труб гладкая, а стальных труб шероховатая. В результате пластиковые трубы (как и медные) меньшего диаметра пропускают столько же воды, сколько и стальные трубы, имеющие больший внутренний диаметр.

Генеральный директор

ООО «ОСТРОУМОВ» Д.Ю. Остроумов

Расчет теплоотдачи радиатора батарей отопления

Количество тепла, переданного радиатором в помещение в определенную единицу времени, называется теплоотдачей, или по-другому – мощность теплового потока, тепловая мощность. Обычно измеряется поток в Ваттах или кал/час. При переводе Ватт в кал/час, выходит цифра, равная 859,845 кал/час.

Теплоотдача радиаторов отопления происходит двумя способами – излучением и конвекцией. Современные приборы устроены таким образом, что совмещение двух способов дает максимальную теплоотдачу.

Чтобы обеспечить такой максимум, нужно соблюдать некоторые правила при установке отопительных приборов:

  • монтаж производится с использованием уровня, чтобы избежать скопления воздуха в определенном месте;
  • от прибора до пола и подоконника должно быть расстояние не менее 100 мм, от стен нужно отойти на 30 мм;
  • мебель не должна быть ближе 100 мм от радиатора;
  • перекрывание радиаторов декоративными решетками и панелями также отнимает определенное количество тепла.

Монтаж радиаторов должен быть четким и аккуратным, без засоров и заусениц. Зачастую для увеличения теплового потока добавляют секции, но такой путь будет бессмысленным. Значительно важнее – правильная установка стеклопакетов, полная герметизация оконных щелей, утепление стен.

Для сохранения теплоотдачи радиаторов отопления нужно убирать скопление пыли на приборах. Кроме того, прикрепленный позади радиатора фольгированный экран будет отражать излучение, и нагрев повысится на 30%, «возвращая» тепло обратно от стены в комнату. Такие экраны позволяют не только перенаправить теплоэнергию, но еще и служат дополнительным источником обогрева.

Дополнительные алюминиевые или медные кожухи сохраняют тепло даже при периодически отключенном отоплении. Чтобы выбрать оптимальный вариант радиатора, нужно выяснить тип теплоносителя и установки. В основном системы отопления подключены к газовым, электрическим котлам, котлам на основе твердого или жидкого топлива.

Стоит уделить внимание материалу, из которого изготовлены батареи. Устройства с малым количеством жидкости и легкие по весу быстро нагреваются, но также стремительно остывают. Громоздкие и массивные радиаторы более приемлемы в больших домах с плохой герметичностью окон и дверей.

При выборе радиаторов все смотрят, какова теплоотдача радиаторов отопления. Но всегда ли это хорошо? Алюминиевые радиаторы обладают большой теплоотдачей, и поэтому в нем мало секций. Малое количество ребер не перекрывает оконные проемы, и холодный воздух по бокам будет проходить в помещение беспрепятственно. Таким образом, соединяясь с внутренними теплыми потоками воздуха, в доме будет постоянный сквозняк.

Таблица теплоотдачи радиаторов отопления – алюмииневых, стальных, биметаллических и др.

И еще одна деталь. При мощных приборах, теплоотдача радиаторов отопления будет перенаправлена вверх под потолок. В таком случае работу радиатора можно спокойно «переквалифицировать» на процесс конвекции. При охлаждении воздуха горячие потоки падают вниз и происходит остывание комнаты. Ощущение нахождения в двух атмосферах – голова в горячей, ноги в холодной – вызывает дискомфорт.

Учитывая все это, стоит выбирать более массивный радиатор, благодаря которому и тепло будет сохранено и не будет в помещении сквозняков. Подобранные не по количеству секций, а рассчитанные на закрытие оконных проемов батареи решат все проблемы. Будут решены вопросы, возникающие при перепадах температур и ожидании нагрева батарей до нужной температуры. В данном случае суммарное излишество количества секций допустимо. Правда, стоимость отопительного оборудования немного возрастет, но лучше заплатить один больше, чем после испытывать определенный дискомфорт.

Что лучше всего подходит для радиатора? – Мероприятие

(0 Рейтинги)

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 10 (9-11)

Требуемое время: 30 минут

Расходные материалы на группу: 2 доллара США.00

Размер группы: 3

Зависимость деятельности:

Тематические области: Физические науки, физика

Ожидаемые характеристики NGSS:


Поделиться:

Резюме

Студенты узнают о важности теплопередачи и теплопроводности.Используя горячие плиты, группы студентов измеряют изменение температуры жидкости за заданный период времени и используют собранные данные для расчета происходящего теплопереноса. Затем, как если бы они были инженерами, студенты объединяют свои результаты, чтобы обсудить и определить лучшую жидкость для использования в автомобильном радиаторе. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Heat – это концепция, которая используется практически во всех областях техники.Это особенно важно для инженеров-строителей, инженеров-механиков и химиков, для которых теплопередача играет важную роль в выборе материала, эффективности оборудования и кинетике реакции соответственно. В этом упражнении студенты играют роль инженеров, измеряя и определяя лучшую жидкость для охлаждения двигателя автомобиля.

Цели обучения

После этого занятия студенты должны уметь:

  • Объясните процесс теплопроводности, связанный с нагревом жидкости.
  • Используйте свои экспериментальные данные для выполнения расчетов.
  • Объясните, почему для жидкостей, используемых в качестве теплообменников, желательна определенная удельная теплоемкость.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения – наука
Ожидаемые характеристики NGSS

HS-PS3-4.Спланируйте и проведите расследование, чтобы получить доказательства того, что передача тепловой энергии при объединении двух компонентов с разной температурой в замкнутой системе приводит к более равномерному распределению энергии между компонентами в системе (второй закон термодинамики). (9–12 классы)

Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов.
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика Основные дисциплинарные идеи Пересекающиеся концепции
Планировать и проводить расследование индивидуально и совместно для получения данных, которые служат основой для доказательств, а при разработке: решать типы, объем и точность данных, необходимых для получения надежных измерений, и учитывать ограничения точности данные (например,g., количество испытаний, стоимость, риск, время) и соответствующим образом доработайте дизайн.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Энергия не может быть создана или уничтожена, но ее можно переносить из одного места в другое и передавать между системами.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Неконтролируемые системы всегда развиваются в сторону более стабильных состояний, то есть в сторону более равномерного распределения энергии (например,g., вода течет вниз, предметы, температура которых превышает температуру окружающей среды, остывают).

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Хотя энергия не может быть уничтожена, ее можно преобразовать в менее полезные формы – например, в тепловую энергию в окружающей среде.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

При исследовании или описании системы необходимо определить границы и начальные условия системы, а их входы и выходы проанализировать и описать с помощью моделей.

Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Общие основные государственные стандарты – математика
  • Модель с математикой. (Оценки К – 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Используйте единицы как способ понять проблемы и направить решение многоэтапных проблем; последовательно выбирать и интерпретировать единицы в формулах; выбрать и интерпретировать масштаб и начало координат на графиках и дисплеях данных.(Оценки 9 – 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Перегруппируйте формулы, чтобы выделить интересующее количество, используя те же рассуждения, что и при решении уравнений.(Оценки 9 – 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Интерпретируйте параметры линейной или экспоненциальной функции с точки зрения контекста.(Оценки 9 – 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Представьте данные о двух количественных переменных на диаграмме рассеяния и опишите, как эти переменные связаны.(Оценки 9 – 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Обобщение, представление и интерпретация данных по двум категориальным и количественным переменным. (Оценки 9 – 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии – Технология
  • Студенты разовьют понимание взаимоотношений между технологиями и связей между технологиями и другими областями обучения.(Оценки К – 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Технологические инновации часто возникают в результате обмена идеями, знаниями или навыками в рамках технологии, между технологиями или в других областях.(Оценки 9 – 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Энергия не может быть создана или уничтожена; однако его можно преобразовать из одной формы в другую.(Оценки 9 – 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • Энергию можно разделить на основные формы: тепловую, лучистую, электрическую, механическую, химическую, ядерную и другие.(Оценки 9 – 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ
Техас – математика
  • применять математику к проблемам, возникающим в повседневной жизни, в обществе и на рабочем месте; (Оценки 9 – 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • передавать математические идеи, рассуждения и их последствия, используя несколько представлений, включая символы, диаграммы, графики и язык в зависимости от ситуации; (Оценки 9 – 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Техас – наука
  • описать, как макроскопические свойства термодинамической системы, такие как температура, удельная теплоемкость и давление, связаны с молекулярным уровнем вещества, включая кинетическую или потенциальную энергию атомов; (Оценки 9 – 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • противопоставить и привести примеры различных процессов передачи тепловой энергии, включая теплопроводность, конвекцию и излучение; а также (Оценки 9 – 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

  • анализировать и объяснять повседневные примеры, иллюстрирующие законы термодинамики, включая закон сохранения энергии и закон энтропии.(Оценки 9 – 12) Подробнее

    Посмотреть согласованную учебную программу

    Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Каждой группе необходимо:

Для совместного использования со всем классом: (количество ликвидных средств зависит от количества групп)

  • 2 литра водопроводной воды
  • 35 г морской соли
  • Масло растительное 1 л
  • Кукурузный сироп 1 литр
  • 1 литр кленового сиропа
  • Горячие рукавицы или полотенце для работы с горячей стеклянной посудой

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/uoh_magic_lesson01_activity1], чтобы распечатать или загрузить.

Больше подобной учебной программы

Урок средней школы Теплопередача: никакого волшебства в этом нет

Студенты изучают научные концепции температуры, тепла и передачи тепла посредством теплопроводности, конвекции и излучения, которые иллюстрируются сравнением с магическими заклинаниями, найденными в книгах о Гарри Поттере.

Урок старшей школы Что популярно, а что нет?

С помощью простых демонстрационных упражнений под руководством учителя учащиеся изучают основы физики теплопередачи посредством теплопроводности, конвекции и излучения.Они также узнают о примерах нагревательных и охлаждающих устройств, от печных поверхностей до автомобильных радиаторов, с которыми они сталкиваются в своих домах, scho …

Урок старшей школы Насколько жарко?

Студенты узнают о природе тепловой энергии, температуре и о том, как материалы накапливают тепловую энергию.Они обсуждают разницу между проводимостью, конвекцией и излучением тепловой энергии, а также полные действия, в которых они исследуют разницу между температурой, тепловой энергией и …

Деятельность средней школы Нагревать или не топить?

Студенты знакомятся с различными типами энергии с упором на тепловую энергию и типы теплопередачи, поскольку им предлагается разработать лучший дорожный термос, который был бы экономически эффективным, эстетически приятным и отвечал бы задаче проектирования по поддержанию температуры жидкости.

Предварительные знания

Студенты должны быть знакомы с концепцией энергии и законом сохранения энергии. Студенты должны знать, как пользоваться термометром.

Введение / Мотивация

Теплообмен – важное понятие как в науке, так и в технике.Кто может описать мне ситуацию, в которой вам было очень жарко, может быть, в летний день или во время занятий спортом? (Позвольте нескольким студентам ответить; избегайте рассказов и отвлекающих разговоров.) Каким образом вы успокаивались в то время? (Ожидаемые ответы: прыгнул в бассейн, выпил холодного напитка.) Хорошо, вы уже знаете основы теплообмена! Например, когда вам жарко, прыжки в бассейне охлаждают ваше тело, потому что вода холоднее (менее горячая), чем ваше тело, и, таким образом, тепловая энергия перемещается от вашего тела к воде.

Чтобы лучше понять теплопередачу, давайте посмотрим, как мы можем вычислить ее математически. В частности, для теплопроводности уравнение теплопередачи составляет

.

Q = м * C * ΔT,

где Q – тепло, m – масса материала, C – удельная теплоемкость материала, а ΔT – изменение температуры материала (напишите уравнение на доске).

Прежде чем двигаться дальше, давайте немного поговорим об удельной теплоемкости. Мы знаем, что проводимость – это способность материала передавать тепло по всему телу.Например, хороший проводник быстро передает тепло по всему телу, а плохой проводник медленно передает тепло по всему телу. Удельная теплоемкость – это измерение, используемое для количественной оценки качества проводника материала. Точнее, удельная теплоемкость – это количество тепла, необходимое для поднятия единицы массы материала на один градус. Например, удельная теплоемкость пресной воды составляет 4,19 кДж / кг-K, что означает, что для повышения 1 кг воды на 1 K требуется 4,19 кДж тепла.

Важно, чтобы инженеры понимали удельную теплоемкость материалов, с которыми они работают, особенно если они используют их для приложений, в которых задействовано тепло.Сегодня мы рассмотрим пять различных жидкостей, все с разной теплоемкостью, и посчитаем, сколько тепла добавляется к жидкостям за 10-минутный период. Как только мы получим результаты, каждый из вас станет инженером, который выберет, какая жидкость лучше всего подходит для радиатора автомобиля.

Процедура

Фон

Определение количества тепла, передаваемого в каждой из жидкостей, помогает учащимся увидеть, что одни жидкости сопротивляются передаче тепла больше, чем другие.Это помогает объяснить концепцию удельной теплоемкости и дает учащимся некоторый опыт, позволяющий основывать свое обсуждение на выборе жидкости для использования в радиаторе автомобиля.

заранее

  • Определите необходимое количество станций для размещения от двух до четырех студентов на каждой. В зависимости от наличия плиток и места измените количество учащихся на каждой станции.
  • Соберите материалы и сделайте копии рабочего листа измерения теплопередачи, по одному на каждого учащегося.

Непосредственно перед мероприятием

  • На каждой станции поместите электрическую плиту, термометр и химический стакан.
  • Включите конфорки. Температура каждой конфорки должна быть от 150 ⁰C до 200 ⁰C. Важно, чтобы все конфорки были близки к одной и той же температуре, потому что в противном случае полученные расчеты не будут сопоставимы.
  • (необязательно) Поместите табличку перед каждой конфоркой с предупреждением «Горячо!»
  • Сделайте соленую воду, добавив 35 г морской соли в литр воды.
  • На каждой станции налейте 500 мл одной из пяти жидкостей в стакан. Допускается наличие нескольких станций с одной и той же жидкостью. Укажите на станции, какая жидкость находится в стакане (A, B, C, D или E).
  • Убедитесь, что все жидкости имеют комнатную или более прохладную температуру. Если деятельность начинается с уже нагретой жидкости, она может достичь точки кипения, что нежелательно.
  • Нарисуйте на доске таблицу из двух столбцов с заголовками «Жидкость» и «Теплопередача (кДж).”Рисунок 1: Пример настройки занятия с кленовым сиропом в стакане. Авторское право

    Copyright © 2012 Брэдли Белесс, Хьюстонский университет

Со студентами

  1. Раздайте рабочие листы и попросите студентов ответить на первый вопрос, касающийся их мыслей о том, какой тип жидкости лучше всего подходит для использования в радиаторе для охлаждения двигателя автомобиля.
  2. Просмотрите и поясните все процедуры работы и инструкции по технике безопасности.
  3. Разделите класс на группы от двух до четырех учеников в каждой.
  4. Дайте указание группам снять начальные показания температуры, включить секундомеры и поставить мензурки с жидкостью на плиту (как показано на рисунке 1).
  5. Попросите группы студентов осторожно перемешивать жидкость каждую минуту с помощью термометра в течение 10 секунд, а затем снимать и записывать показания температуры.
  6. Для каждого показания температуры попросите учащихся по очереди выбрать тех, кто измеряет температуру.
  7. Через 10 минут попросите все группы выполнить последнее измерение и выключить плиту.
  8. Прикажите группам студентов оставить стакан на горячей плите и вернуться на свои места, чтобы заполнить рабочий лист. Рабочий лист требует, чтобы учащиеся построили график зависимости температуры от времени, рассчитали тепло, передаваемое жидкости, и ответили на некоторые вопросы о занятиях. Примечание: количество теплопередачи с течением времени должно оставаться постоянным; поэтому графики зависимости температуры от времени должны быть близкими к линейным для всех жидкостей. Если графики учеников не линейны, потенциальные причины: недостаточное перемешивание, изменение температуры горячей плиты или температура кипения жидкости, что предполагает, что жидкость могла быть теплее комнатной температуры, когда начался эксперимент.
  9. Обойдите все станции и снимите мензурки с плиток горячими рукавицами.
  10. Попросите учащегося из каждой группы записать свои результаты в таблицу на классной доске, чтобы класс мог видеть все результаты.
  11. Проведите обсуждение в классе, чтобы поделиться результатами и выводами группы, как описано в разделе «Оценка». Какую жидкость лучше всего использовать в радиаторе для охлаждения двигателя автомобиля? Раскройте личности пяти «неизвестных» жидкостей.

Словарь / Определения

теплопроводность: передача тепла атомным движением из-за прямого контакта от систем с высокой температурой к системам с низкой температурой.

тепло: передача тепловой энергии между системами или внутри одной системы.

удельная теплоемкость: количество тепла, необходимое для повышения одной единицы массы материала на один градус.

Оценка

Оценка перед началом деятельности

Прогноз: Попросите учащихся ответить на первый вопрос, касающийся их мыслей о том, какой тип жидкости лучше всего подходит для радиатора для охлаждения двигателя автомобиля.

Встроенная оценка деятельности

Групповая проверка: Обойдите каждую группу по комнате и спросите, какие типы теплопередачи, по мнению учащихся, имеют место во время этого упражнения. (Ответ: В основном проводимость, но также и некоторая конвекция, так как жидкость на дне стакана поднимается вверх. Некоторые студенты могут сказать, что излучение связано с освещением в комнате, но поясняют, что, хотя это правда, количество энергия излучения по сравнению с проводимостью и конвекцией ничтожна.)

Оценка после деятельности

Рабочий лист: Попросите учащихся заполнить Рабочий лист «Измерение теплопередачи». Если учащиеся не могут ответить на все вопросы рабочего листа, назначьте оставшееся домашнее задание. Просмотрите их данные, графики и ответы, чтобы оценить их понимание материала

Заключительное обсуждение: По завершении эксперимента и рабочего листа проведите обсуждение в классе, чтобы поделиться результатами и выводами.

  • Какую жидкость вы считаете лучшей для использования в радиаторе для охлаждения двигателя автомобиля? (После того, как студенты поделятся своими выводами и выбором, раскройте личности пяти различных «неизвестных» жидкостей.)
  • Почему из этих пяти вариантов лучше всего подходит пресная вода? (Вода отлично работает в радиаторе из-за ее высокой удельной теплоемкости, а это означает, что она имеет высокий потенциал поглощения тепла от двигателя.)
  • Является ли удельная теплоемкость жидкости единственным соображением? Какие еще соображения могут потребоваться инженеру при выборе лучшей жидкости? (Хотя удельная теплоемкость жидкости является важным компонентом при выборе жидкости для теплообмена, это не единственный фактор.Другие требования и / или факторы должны быть приняты во внимание, например, насколько хорошо жидкость будет течь в двигателе, оставит ли жидкость какие-либо остатки, если мы хотим, чтобы жидкость помогла предотвратить ржавчину, или если замерзание в холодную погоду будет проблема. Например, в холодном климате вода в радиаторе может замерзнуть и испортить радиатор, когда двигатель не работает. Вот почему добавляется определенное количество антифриза, хотя это снижает удельную теплоемкость воды.)

Вопросы для расследования

Задайте следующий вопрос, чтобы перейти в лабораторию и начать думать о том, какой тип жидкости лучше всего подходит для радиатора. Какой радиатор на машине? И какова его цель? (Ответ: Радиатор автомобиля расположен рядом с передней частью моторного отсека [капот] и используется вместе с водяным насосом для перемещения охлаждающей жидкости через блок цилиндров с целью охлаждения двигателя. Поскольку двигатель нагревается за счет топлива При сгорании тепло передается через теплопроводность охлаждающей жидкости, которая возвращается обратно в радиатор, где охлаждается перед тем, как вернуться в двигатель.)

Вопросы безопасности

  • Осторожно, ученики должны быть осторожны, чтобы не пролить и не прикасаться к мензуркам или жидкостям.
  • Конфорки сильно нагреваются, поэтому предупредите студентов, чтобы они работали рядом с ними осторожно.
  • В зависимости от политики школы или класса попросите учащихся носить защитные очки.

Советы по поиску и устранению неисправностей

На случай, если какая-либо группа прольет стакан, приготовьте еще немного всех жидкостей, чтобы студенты могли быстро возобновить занятие.

Подготовьте чистящие средства на случай разлива. Некоторые масла и сиропы трудно очистить без мыла.

Конфорки потребляют большое количество ватт, поэтому будьте осторожны, чтобы не перегрузить электрические цепи в классе, подключив слишком много конфорок к одному контуру. Классная комната, предназначенная для лабораторных работ, не должна иметь с этим проблем, но помните о такой возможности.

Расширения деятельности

Объясните студентам, что использование воды для охлаждения радиатора является примером второго закона термодинамики. Этот закон говорит нам, что когда два компонента системы (вода и радиатор) при разных температурах объединяются, в результате получается равномерное распределение энергии в системе.Эту энергию можно измерить как температуру. Попросите учащихся провести мозговой штурм и разработать эксперимент, в котором используются те же материалы, что и в этом упражнении, для проверки этого закона. Разрешите учащимся работать в своих группах. Предоставив студентам время для разработки плана, позвольте каждой группе поделиться идеями. Один из вариантов – нагреть один и тот же объем двух разных жидкостей на отдельных конфорках, как в предыдущем эксперименте. Через несколько минут учащиеся должны выключить электрические плиты, снять с плиты каждый стакан с жидкостью и измерить температуру каждой жидкости.Исходя из предыдущего эксперимента, учащиеся должны признать, что эти температуры не должны быть равными. Затем студенты осторожно наливают одну жидкость в стакан с другой жидкостью, осторожно перемешивают их и измеряют температуру объединенных жидкостей. Результирующая температура должна быть между температурой двух жидкостей перед смешиванием и, следовательно, представлять собой равномерное распределение энергии в системе.

Попросите учащихся провести этот второй эксперимент. Если у какой-либо группы есть другой, но безопасный и выполнимый план эксперимента, позвольте им попробовать свой эксперимент.Убедитесь, что все учащиеся проявляют осторожность при работе с горячими поверхностями и / или жидкостями, и потребуйте, чтобы учащиеся записали все процедурные шаги для этого нового эксперимента и одобрили их перед проведением эксперимента. Если вы используете рекомендуемый вариант эксперимента, вы можете объединить группы, чтобы было достаточно материалов, в частности, горячих плит и стаканов.

Масштабирование активности

Для младших классов попросите учащихся измерять температуру через большие интервалы и удалите графическую часть.Также упростите вопросы на листе.

использованная литература

Жидкости и жидкости – Удельная теплоемкость. Engineering ToolBox. По состоянию на 7 декабря 2012 г. (Источник для удельной теплоемкости жидкостей.) Http://www.engineeringtoolbox.com/specific-heat-fluids-d_151.html

Sonntag, Ричард. Э., Клаус Боргнакке и Гордан Дж. Ван Уилен. Основы термодинамики .7-е издание. Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, Inc., 2008.

авторское право

© 2013 Регенты Университета Колорадо; оригинал © 2012 Хьюстонский университет

Авторы

Брэдли Белесс; Джереми Арднер

Программа поддержки

Национальный научный фонд GK-12 и программы исследований для учителей (RET), Университет Хьюстона

Благодарности

Это содержимое цифровой библиотеки было разработано Инженерным колледжем Хьюстонского университета в рамках гранта Национального научного фонда GK-12 номер DGE 0840889.Однако это содержание не обязательно отражает политику NSF, и вы не должны рассчитывать на одобрение со стороны федерального правительства.

Последнее изменение: 16 октября 2021 г.

Обогрев с помощью змеевиков и рубашек

Другие конфигурации паровых змеевиков

Конструкция и расположение парового змеевика будут зависеть от нагреваемой технологической жидкости. Когда технологическая жидкость, которая должна быть нагрета, представляет собой коррозионно-активный раствор, обычно рекомендуется, чтобы входные и выходные соединения змеевика находились над кромкой резервуара, поскольку обычно не рекомендуется просверливать коррозионно-стойкие футеровки со стороны резервуара.Это гарантирует отсутствие слабых мест в футеровке резервуара, где есть риск утечки агрессивных жидкостей. В этих случаях сам змеевик также может быть изготовлен из коррозионно-стойкого материала, такого как покрытая свинцом сталь или медь, или из сплавов, таких как титан.

Однако там, где нет опасности коррозии, следует избегать подъемов над конструкцией резервуара, а соединения для впуска и выпуска пара могут проходить через боковую часть резервуара. Наличие любого подъемника приведет к заболачиванию части длины змеевика и, возможно, к гидроударам, шуму и утечкам из трубопроводов.

Змеевики для нагрева пара обычно должны иметь плавное опускание от входа к выходу, чтобы конденсат стекал к выходу и не собирался в нижней части теплообменника.

Если подъемник неизбежен, он должен быть спроектирован так, чтобы включать уплотнение в нижней части подъемника и погружную трубу с малым внутренним диаметром, как показано на рисунке 2.10.2.

Конструкция уплотнения позволяет небольшому количеству конденсата собираться, действуя как гидрозатвор, и предотвращает возникновение паровой блокировки.Без этого уплотнения пар может проходить через конденсат, скапливающийся в нижней части трубы, и закрывать конденсатоотводчик в верхней части стояка.

Уровень конденсата тогда поднимется и образует временную гидрозатвор, блокируя пар между дном стояка и конденсатоотводчиком. Конденсатоотводчик остается закрытым до тех пор, пока заблокированный пар не сконденсируется, и в это время змеевик продолжает заболачиваться.

Когда запертый пар конденсируется и конденсатоотводчик открывается, немного воды выходит вверх по стояку.Как только гидрозатвор сломан, пар войдет в поднимающуюся трубу и закроет уловитель, а разорванный столб воды снова упадет, чтобы лечь на дно нагревательного змеевика.

Погружная труба с малым внутренним диаметром позволяет только очень небольшому количеству пара застревать в стояке. Это позволяет легко поддерживать водяной столб без образования пузырьков пара через него, обеспечивая постоянный и непрерывный поток конденсата к выпускному отверстию.

Когда уплотнение окончательно сломано, меньший объем воды вернется в нагревательный змеевик, чем при неограниченном стояке большого диаметра, но поскольку устройство водяного затвора требует меньшего объема конденсата для образования водяного затвора, он немедленно повторно форма.

Если в процессе погружаются предметы в жидкость, может быть неудобно устанавливать змеевик на дне резервуара – он может быть поврежден объектами, погруженными в раствор.
Кроме того, во время определенных процессов на дне резервуара будут оседать тяжелые отложения, которые могут быстро покрыть поверхность нагрева, препятствуя передаче тепла.

По этим причинам катушки с боковой подвеской часто используются в гальванической промышленности. В таких случаях змеевик или пластинчатые змеевики располагаются на боковой стороне резервуара, как показано на рисунке 2.10.3. Эти змеевики также должны иметь опускание на дно с гидрозатвором и погружной трубкой с малым внутренним диаметром. Преимущество такой конструкции состоит в том, что ее часто легче устанавливать, а также легче снимать для периодической очистки, если это необходимо.

Если предметы должны быть погружены в резервуар, может оказаться невозможным использование какого-либо типа мешалки для создания принудительной конвекции и предотвращения температурных градиентов, возникающих в резервуаре. Независимо от того, используются ли нижние или боковые змеевики, важно, чтобы они были расположены с достаточным охватом, чтобы тепло распределялось равномерно по всей массе жидкости.

Диаметр змеевика должен обеспечивать достаточную длину змеевика для хорошего распределения. Короткая длина змеевика при большом диаметре может не обеспечить адекватного распределения температуры. Однако на очень длинной непрерывной длине змеевика может возникать температурный градиент из-за перепада давления от конца к концу, что приводит к неравномерному нагреву жидкости.

В то время как следующие два заголовка, «Определение размера регулирующего клапана» и «Устройство для удаления конденсата» включены в этот модуль, новому читателю следует обратиться к более поздним разделам «Блоки и модули» в Учебном центре для получения полной и исчерпывающей информации, прежде чем пытаться определить размер. и подбор оборудования.

Что нельзя класть рядом с радиатором

Если вы прочтете нашу недавнюю публикацию о том, где поставить радиатор, вы узнаете, что установка радиатора в правильном месте может повлиять на эффективность вашего отопления.

Традиционно рекомендуется устанавливать радиаторы под окнами, чтобы обеспечить нагрев холодного воздуха, просачивающегося через неэффективные отдельные стекла.

Однако с появлением двойных стекол и вертикальных радиаторов стало гораздо больше возможностей для установки радиаторов.

Тем не менее, есть вещи, которые не следует размещать перед радиаторами везде, где это возможно.

Шторы

Шторы должны быть достаточно длинными, чтобы закрывать окно, но не настолько, чтобы они свешивались над батареями отопления.

Хотя очень маловероятно, что занавеска загорится от нагрева до высокой температуры, вы действительно хотите рискнуть. Это особенно важно, если у вас старые электрические радиаторы, где неисправный рад может вызвать искру.

Кроме того, толстые шторы, нависающие над радом, могут фактически препятствовать равномерной циркуляции тепла по вашей комнате и заставлять вас увеличивать тепло для компенсации. Увеличение потребления энергии увеличит ваши счета за отопление.

Декоративные висячие шторы также не следует приближать к батареям отопления.

Лампы

Лучше всего держать лампы на расстоянии от радиаторов, чтобы они не перегрелись.

Лампы, очевидно, питаются от электричества, и за ними свисают провода.Чрезвычайно важно не допускать контакта проводки с радиаторами, так как высокие температуры могут в конечном итоге расплавить внешнюю оболочку провода.

Некоторые абажуры сделаны из бумаги, поэтому всегда рекомендуется держать их на безопасном расстоянии от источников тепла.

Крупные предметы мебели

Из-за ограниченного пространства вы неизбежно столкнетесь с проблемой размещения большого предмета мебели перед радиатором.

Если вам все же нужно это сделать, убедитесь, что вы оставили несколько дюймов между радиатором и мебелью.

Диван

Такие вещи, как диван или комод, придвинутые вплотную к радиатору, могут блокировать попадание тепла в комнату, а это означает, что вы тратите много денег, чтобы нагреть их заднюю часть. Отодвинув их на несколько дюймов от радиатора, можно создать канал, по которому тепло будет подниматься вверх и в комнату.

Книжная полка

Если вы думаете, стоит ли ставить книжную полку перед радиатором, то позаботьтесь о здоровье ваших книг.

Не только высокая температура и бумага представляют потенциальную опасность пожара, повторное воздействие может также высушить корешок ваших книг, что приведет к выпадению страниц.

Кровать

Кровати также должны иметь небольшой зазор между ними и радиатором.

Есть вероятность перевернуться и обжечься ночью на горячем радаре. Кроме того, сон слишком близко к батарее отопления может вызвать бессонницу или головную боль от перегрева.

Радиаторы подвижные

Бывают случаи, когда вам может потребоваться переместить радиатор, чтобы лучше использовать пространство, разместить мебель или потому что вам нужно украсить его.

Иногда это можно сделать относительно легко, в то время как в некоторых ситуациях это может потребовать взятия половиц и перенаправления некоторых трубопроводов.

В идеале мы рекомендуем доверить эту работу профессионалу, однако, если у вас есть опыт работы в домашних условиях, посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как перемещать радиатор по комнате.

СТАТЬИ ПО ТЕМЕ

• Горизонтально или вертикально? Выбор подходящего радиатора

• Советы по обновлению комнаты без большого бюджета

• Лучшее расположение радиатора в комнате

У нас в холле стоит французский комод, примерно в двух нишах перед радиатором центрального отопления.Мой муж настаивает, что тепло от радиатора тратится на обогрев комода. Я утверждаю, что сам комод находится в холле, и от него будет исходить тепло, поэтому не тратится зря. Кто прав? | Примечания и запросы


СПЕКУЛЯТИВНАЯ НАУКА

У нас в холле есть французский комод, примерно в двух нишах перед радиатором центрального отопления. Мой муж настаивает, что тепло от радиатора тратится на обогрев комода.Я утверждаю, что сам комод находится в холле, и от него будет исходить тепло, поэтому не тратится зря. Кто прав?

Marcia, Дьюсбери, Великобритания

  • Комод БЛОКИРУЕТ поток воздуха вокруг радиатора и, следовательно, делает его менее эффективным для обогрева холла. Кроме того, комод будет нагреваться радиатором и становиться теплее, чем обычно. Это тепло не теряется, но будет восстановлено, когда отопление отключится, и комод будет медленно передавать тепло в дом.Поскольку вы вполне можете лежать в постели, пока он это делает, на самом деле это не принесет вам особой пользы. Так что на самом деле вы платите за обогрев комода, а не за дом.

    Пол Райт, Рочфорд, великобритания

  • Помимо вышеперечисленного, высокая температура вызывает высыхание, деформацию и растрескивание комода. Появление центрального отопления разрушило мебель во многих величественных домах.

    Дэвид Джордан, Кукли Великобритания

  • Что касается связанного с радиаторами вопроса, я всегда задавался вопросом, почему строители устанавливают их перед окнами, неизменно делая бесполезными либо радиатор, либо шторы.

    Линда, Пейсли, Шотландия

  • Единственное, на что никто не обращал внимания, это то, что радиаторы предназначены не только для обогрева комнаты – с таким же успехом можно было бы сделать это с помощью конвекторного обогревателя или горячего комода. Радиаторы также улучшают комфорт, излучая тепло на нашу кожу. Тело имеет довольно сложную реакцию на тепло и холод и включает радиационный баланс на коже – поэтому, если вы сидите возле холодной стены или окна, даже если фактическая температура воздуха такая же, вы чувствуете холод с этой стороны из-за более низкого уровня. приходящей радиации ощущается на коже.По этой причине в помещении, отапливаемом радиаторами или настоящим огнем, комфортнее, чем конвекторными обогревателями, тёплым полом или обогревом тёплым воздухом. Таким образом, с комодом на пути, хотя комната будет достигать той же температуры, которая определяется подводимой теплотой и потерями, она будет казаться холоднее, и у вас будет искушение включить термостат, чтобы противодействовать этому.

    alan c, сомерсет великобритания

  • Вы оба правы. Любая (тепловая) энергия, вложенная в комод, в конечном итоге уйдет в комнату, и комод фактически поможет поддерживать более постоянную температуру, сохраняя тепло, а затем излучая его по мере охлаждения комнаты.Как упоминалось выше, комод уменьшит поток воздуха вокруг радиатора, в первую очередь уменьшив количество выделяемого тепла. Однако это просто означает, что вода будет немного горячее, когда достигнет следующего радиуса. В системе, поэтому температура в доме в целом не пострадает. Тем не менее, комоду это не принесет никакой пользы.

    Pootle, Труро, Англия

Добавьте ответ

Содержание 2020 Справочник ASHRAE – Системы и оборудование HVAC

Описание Справочника ASHRAE 2020 г. – Системы и оборудование HVAC


Участники

Технические комитеты, рабочие группы и группы технических ресурсов ASHRAE

Исследование ASHRAE: улучшение качества жизни

Предисловие

СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ И ОТОПЛЕНИЯ

  1. Анализ и выбор системы HVAC (TC 9.1, Системы кондиционирования больших зданий)
  2. Децентрализованное охлаждение и обогрев (TC 9.1)
  3. Установки центрального охлаждения и отопления (ТК 9.1)
  4. Обработка и распределение воздуха (TC 9.1)
  5. Терминальные системы для помещений (TC 9.1)
  6. Лучистое отопление и охлаждение (TC 6.5, Лучистое отопление и охлаждение)
  7. Комбинированные теплоэнергетические системы (ТК 1.10, Когенерационные системы)
  8. Охлаждение на входе турбины внутреннего сгорания (TC 1.10)
  9. Применяемые системы теплового насоса и рекуперации тепла
    (TC 6.8, Геотермальные тепловые насосы и рекуперация энергии)
  10. Малые системы воздушного отопления и охлаждения
    (TC 6.3, Центральные системы принудительного воздушного отопления и охлаждения)
  11. Паровые системы (ТК 6.1, Гидравлическое и паровое оборудование и системы)
  12. Централизованное теплоснабжение и охлаждение (ТК 6.2, Централизованная энергетика)
  13. Система водяного отопления и охлаждения (TC 6.1)
  14. Водяные системы конденсатора (TC 6.1)
  15. Средне- и высокотемпературное водяное отопление (TC 6.1)
  16. Инфракрасное лучистое отопление (TC 6.5)
  17. Системы ультрафиолетовых ламп (TC 2.9, Ультрафиолетовая обработка воздуха и поверхности)
  18. Переменный поток хладагента (TC 8.7, переменный поток хладагента [VRF])

ВОЗДУШНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И КОМПОНЕНТЫ

  1. Конструкция воздуховода (TC 5.2, Конструкция воздуховода)
  2. Оборудование для распределения воздуха в помещении (TC 5.3, Распределение воздуха в помещении)
  3. Вентиляторы (TC 5.1, Вентиляторы)
  4. Увлажнители (TC 5.11, Увлажняющее оборудование)
  5. Змеевики воздушного охлаждения и осушения (TC 8.4, Оборудование для передачи тепла от воздуха к хладагенту)
  6. Оборудование для осушения адсорбентом и сушки под давлением
    (TC 8.12, Оборудование и компоненты для осушения адсорбентом)
  7. Механические осушители воздуха и связанные с ними компоненты
    (TC 8.10, Механическое оборудование для осушения воздуха и тепловые трубы)
  8. Оборудование для рекуперации энергии воздух-воздух (TC 5.5, рекуперация энергии воздух-воздух)
  9. Воздухонагревательные змеевики (TC 8.4)
  10. Агрегаты вентиляции, агрегаты нагревателя и агрегаты подпиточного воздуха
    (TC 6.1 и ТК 5.8, Промышленная вентиляция)
  11. Воздухоочистители от твердых частиц (TC 2.4, Твердые загрязнения воздуха и
    Оборудование для удаления твердых частиц)
  12. Промышленная очистка газов и контроль загрязнения воздуха
    (ТК 5.4, Промышленная очистка воздуха [Контроль загрязнения воздуха])

ОТОПИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И КОМПОНЕНТЫ

  1. Автоматические системы сжигания топлива (ТК 6.10, топливо и сжигание)
  2. Котлы (ТК 6.1)
  3. Печи (ТК 6.3)
  4. Оборудование для обогрева жилых помещений (TC 6.5)
  5. Системы дымохода, вентиляции и камина (TC 6.10)
  6. Гидравлические теплораспределительные агрегаты и радиаторы (TC 6.1)
  7. Оборудование для солнечной энергии (TC 6.7, Использование солнечной энергии)

ОХЛАЖДАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ И КОМПОНЕНТЫ

  1. Компрессоры (TC 8.1, компрессоры прямого вытеснения и TC 8.2, центробежные машины)
  2. Конденсаторы
  3. (TC 8.4, TC 8.5, теплообменники жидкость-хладагент и
    TC 8.6, Градирни и испарительные конденсаторы)
  4. Градирни (TC 8.6)
  5. Испарительное воздушное охлаждение (TC 5.7, Испарительное охлаждение)
  6. Охладители жидкости (TC 8.5)
  7. Системы жидкостного охлаждения (TC 8.1 и TC 8.2)

ОБЩИЕ КОМПОНЕНТЫ

  1. Центробежные насосы (TC 6.1)
  2. Двигатели, устройства управления двигателями и частотно-регулируемые приводы
    (TC 1.11, Электродвигатели и управление двигателями)
  3. Клапаны (TC 6.1)
  4. Теплообменники (ТК 6.1)

УПАКОВАННОЕ, УНИТАРНОЕ И РАЗДЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

  1. Унитарные кондиционеры и тепловые насосы (ТК 8.11, Унитарные и комнатные кондиционеры
    и тепловые насосы)
  2. Комнатные кондиционеры и блочные кондиционеры оконечных устройств (TC 8.11)

ОБЩЕЕ

  1. Тепловой накопитель (TC 6.9, Тепловой накопитель)
  2. Коды и стандарты

Дополнения и исправления

Индекс
Составной индекс по основам 2017 г., Холодильное оборудование 2018 г., Приложения HVAC 2019 г. и объемы систем и оборудования HVAC 2020 г.

Страницы комментариев

13.1 Отопление как передача энергии | Тепло: передача энергии

Отопление как передача энергии

В предыдущей главе мы рассмотрели тепловые системы. Тепловая энергия объекта – это количество энергии, которое он имеет внутри, другими словами, его внутренняя энергия. В тепловой системе тепловая энергия передается от одного объекта к другому. Тепло – это передача тепловой энергии от системы к окружающей среде или от одного объекта к другому.Эта передача энергии происходит от объекта с более высокой температурой к объекту с более низкой температурой.

Очень важно знать, что в науке тепло и температура – это не одно и то же.

  • Тепло – это передача тепловой энергии от системы к ее окружению или от одного объекта к другому в результате разницы температур. Теплота измеряется в джоулях (Дж). Это потому, что тепло – это передача энергии.

  • Температура – это мера того, насколько горячим или холодным является вещество, которое измеряется в градусах Цельсия (° C). Температура – это мера средней кинетической энергии частиц в объекте или системе. Мы используем термометр для измерения температуры объекта или вещества.

Заполните следующую таблицу, чтобы суммировать разницу между теплом и температурой

Тепло

Температура

Определение

Единица измерения

Символ для единицы

Вот заполненная таблица:

Тепло

Температура

Определение

Передача энергии от более горячего объекта к более холодному объекту или от системы к ее окружению

Мера того, насколько горячим или холодным является вещество.Мера средней кинетической энергии частиц вещества.

Единица измерения

Джоулей

градуса Цельсия

Символ для единицы

Дж

° С

Тепло – это передача энергии.Во время передачи энергии энергия перемещается от более горячего объекта к более холодному. Это означает, что более горячий объект остынет, а более холодный – нагреется. Передача энергии будет продолжаться до тех пор, пока оба объекта не достигнут одинаковой температуры.

Существует 3 способа передачи тепловой энергии от одного объекта / вещества к другому или от системы к окружающей среде:

  1. Проводимость
  2. Конвекция
  3. Радиация

Рэп-песня, которая познакомит вас (и поможет запомнить!) Проводимости, конвекции и излучения.

Давайте посмотрим на них подробнее.

Проводимость

  • проводимость
  • проводник
  • изолятор

Предлагается ввести эту тему: спросить учащихся, что происходит с металлической чайной ложкой, когда они кладут ее в свой горячий напиток. Если возможно, кратко продемонстрируйте это в классе, даже используя стакан с горячей водой и металлический стержень.Кроме того, используйте пластиковую чайную ложку, чтобы продемонстрировать разницу, поскольку пластик является изолятором.

Вы замечали, что когда вы кладете холодную металлическую чайную ложку в чашку горячего чая, ручка чайной ложки через некоторое время также нагревается? Вы когда-нибудь задумывались, как это тепло «переходило» от горячего чая к холодной чайной ложке и согревало ее? Это один из способов передачи энергии, который называется проводимостью . Давайте узнаем, как это работает.

Как ручка металлической чайной ложки нагревается в чашке чая?

Когда энергия передается объекту, энергия частиц увеличивается. Это означает, что частицы обладают большей кинетической энергией, и они начинают двигаться и вибрировать быстрее. По мере того, как частицы движутся быстрее, они «натыкаются» на другие частицы и передают часть своей энергии этим соседним частицам. Таким образом, энергия передается через вещество на другой конец. Этот процесс называется проводимостью .Частицы проводят энергию через вещество, как показано на схеме.

Продемонстрируем это практически.

Установите эту демонстрацию перед классом, когда вы начнете говорить о дирижировании.

МАТЕРИАЛЫ:

  • Горелка Бунзена
  • металлический стержень
  • Вазелин
  • канцелярские скрепки, канцелярские кнопки или английские булавки
  • две деревянные подставки или стопка книг или деревянных блоков для создания двух подставок с обеих сторон
  • 2 колышка

ИНСТРУКЦИЯ:

  1. Установите устройство, как показано на схеме.
  2. Покройте стержень вазелином и поместите его между двумя стойками с колышками, чтобы он не скатился, и удерживайте его на месте. Стержень должен выходить за левую стойку, и здесь должна быть размещена горелка Бунзена, чтобы вазелин не плавился из-за излучения горелки Бунзена, а проводился вдоль металлического стержня.
  3. Прикрепите канцелярские скрепки или булавки к стержню, воткнув их в вазелин.
  4. Зажгите горелку Бунзена и нагрейте один конец стержня.
  5. Наблюдайте, как бумажные булавки или булавки одна за другой выпадают, когда энергия проходит через стержень.

ИНСТРУКЦИЯ:

  1. Ваш учитель настроит демонстрацию, как показано на схеме ниже.
  2. Понаблюдайте, что происходит с булавками или скрепками, когда зажигается горелка Бунзена и к одному концу металлического стержня прикладывается тепло.

В качестве упражнения на удлинение вы можете включить еще одно исследование, в котором вы измеряете скорость передачи энергии по металлическому стержню.Повторите эксперимент, поместив булавки с интервалом 5 см на длинный металлический стержень. Зажмите металлический стержень и нагрейте один конец над горелкой Бунзена. Используйте секундомер, чтобы отследить, сколько времени требуется, чтобы каждая канцелярская булавка упала, и запишите результаты на графике. Это можно было бы еще больше расширить, используя разные металлы и поместив все результаты на один набор осей. Градиент графиков дает скорость теплопроводности.

ВОПРОСЫ:

Что происходит со стержнем над ней, когда горит горелка Бунзена?


Энергия передается металлу стержня прямо над ним.Тепловая энергия этой части стержня увеличивается, и стержень нагревается.

Какая булавка или скрепка упала с металлического стержня первой? Ближайший или самый дальний от горелки Бунзена?


Ближайший к горелке Бунзена упал первым.

Что это говорит нам о том, как тепло проходит по стержню?



Тепло передается от наиболее горячего к более холодному концу стержня.

Давайте снова подумаем о чайной ложке в чае.Чай горячий, а металлическая ложка холодная. Когда вы кладете металлическую чайную ложку в горячий чай, часть тепловой энергии чая передается металлическим частицам. Частицы металла начинают быстрее вибрировать и сталкиваться с соседними частицами. Эти столкновения распространяют тепловую энергию вверх через чайную ложку. От этого ручка чайной ложки становится горячей.

Проводимость – это передача тепловой энергии между соприкасающимися объектами. В примере с чайной ложкой частицы чая соприкасаются с частицами металлической ложки, которые, в свою очередь, соприкасаются друг с другом, и именно так тепло передается от одного объекта к другому.

Все ли материалы проводят тепло одинаково? Давайте разберемся.

Заблуждения о температуре. Как вы думаете, почему ваш ковер зимой теплее плитки? Посмотрите это видео, чтобы узнать.

В ответ на видео в поле на полях о том, почему ваш ковер зимой теплее плитки, вы можете вернуться к этому вопросу после того, как проведете следующее расследование, а также посмотрите на пример формы для торта и торта. прямо из духовки.Вы можете вести обсуждение следующим образом:

  • Начните с того, что спросите учащихся, почему они предпочли бы стоять зимой на ковре, а не на плитке. Они, наверное, ответят, что ковер теплее.
  • Затем спросите их, какова, по их мнению, температура каждой поверхности. Учащиеся могут сказать, что им кажется, что плитка имеет более низкую температуру, чем ковер, потому что он кажется более холодным. Это неверно, так как плитка и ковер будут иметь одинаковую температуру, поскольку они оба некоторое время находились в одной и той же среде, и поэтому будут иметь одинаковую температуру.
  • Однако, если вы снова зададите этот вопрос учащимся после проведения следующего исследования, а также после просмотра примера с тортами и тортами, они могут тогда понять, что это еще один пример разницы в проводимости.
  • А именно, плитка и ковер имеют одинаковую температуру, но плитка лучше проводит энергию и поэтому отводит тепло от ваших ног с большей скоростью, чем ковер, из-за чего плитка становится холоднее в помещении. на самом деле они находятся при одинаковой температуре.

Это исследование покажет учащимся, что металлы проводят тепло лучше, чем неметаллы. Если возможно, посмотрите видео Veritasium, предоставленное по ссылке для посещения, перед занятием о заблуждениях, связанных с температурой, и которое демонстрирует эту деятельность. Начните с того, что попросите учащихся почувствовать блоки и спросите, какой из них холоднее. Алюминиевый блок будет холоднее.Затем спросите их, какой блок, по их мнению, растопит кубик льда быстрее всего. Как и на видео, большинство людей думают, что кубик льда на пластиковом блоке тает быстрее, так как он кажется более теплым, чем алюминиевый блок. Однако это заблуждение, и на занятиях будет продемонстрировано, что на самом деле именно алюминиевый блок заставляет кубик льда плавиться быстрее, поскольку металлы являются лучшими проводниками тепла.

AIM: Исследовать, какие материалы являются лучшими проводниками тепла.

В этом исследовании мы разместим кубик льда на пластиковом блоке и на алюминиевом блоке и будем наблюдать, какой кубик льда тает быстрее всего.

ГИПОТЕЗА: Напишите гипотезу для этого исследования. Как вы думаете, какой блок растопит кубик льда быстрее всего?



Учащиеся могут предположить, что кубик льда тает на пластике быстрее, чем на алюминиевом блоке.Если они это сделают, убедитесь, что они вернутся, чтобы отвергнуть свою гипотезу и пересмотреть ее.

МАТЕРИАЛЫ И АППАРАТ:

  • пластиковый блок
  • алюминиевый блок
  • кубиков льда
  • пластиковое кольцо для удержания кубика льда на блоке

Вы можете использовать любой кусок пластика и алюминия (или другого металла), который сможете найти.по возможности используйте круглое кольцо, чтобы не пролить талую воду.

МЕТОД:

Сначала почувствуйте пластиковый блок и алюминиевый блок. Опишите, что они чувствуют.



Учащиеся заметят, что пластиковый блок на ощупь теплее металлического.

  1. Поместите кубик льда на каждый блок и наблюдайте, что происходит.

НАБЛЮДЕНИЯ:

Какой кубик льда начинает таять первым и самым быстрым?


Сначала тает кубик льда на алюминиево-металлическом блоке.

Это то, что вы думали? Вернитесь к своей гипотезе.


Ответ, зависящий от учащегося. Большинство людей ошибочно считают, что кубик льда тает быстрее на пластиковом блоке, чем на металлическом.

ВЫВОДЫ:

Как вы можете сделать вывод о том, какой материал (пластик или металл) лучше всего проводит тепло?

Металл лучше проводит тепло, чем пластик, поскольку кубик льда на металле плавится первым.

Мы обсудим это в следующем абзаце о том, почему это происходит.

Так как это работает? Это связано с теплопроводностью и – скоростью, с которой тепло передается от одного объекта к другому.

Когда вы изначально почувствовали блоки, вы почувствовали, что пластиковый блок теплее.Но мы заметили, что алюминиевый или металлический блок растопил кубик льда быстрее. Это потому, что металлический блок быстрее проводит тепло к кубику льда. Пластиковый блок является худшим проводником тепла, поэтому кубику льда передается меньше тепла, и он не тает так быстро.

Почему тогда алюминиевый блок холоднее пластикового?

Это связано с тем, что алюминий быстрее отводит тепло от руки, чем пластик.Поэтому алюминиевый блок кажется холоднее, а пластиковый – теплее. Когда вы касаетесь чего-либо, вы на самом деле не чувствуете температуру. Скорее вы чувствуете скорость, с которой тепло отводится от вас или к вам.

Давайте подумаем о другом примере выпечки торта. Представьте, что вы только что закончили печь пирог в духовке при температуре 180 ° C.

Выпечка торта в духовке в металлической жести.

Когда вы вынимаете торт из духовки, что, скорее всего, обожжет вас больше: металлическая форма для выпечки или торт?


Скорее всего, форма для торта вызовет более серьезные ожоги.

В качестве следующего вопроса предложите учащимся поразмышлять о том, что они думают о температуре формы для торта и самой емкости. Многие люди ошибочно полагают, что олово горячее, чем торт, поскольку оно на на горячее. На самом деле они имеют одинаковую температуру, так как они оба выпекали при 180 ° C.

Вы думаете, что торт и форма имеют одинаковую температуру, когда вы вынимаете их из духовки? Почему?



Да, пирог и форма имеют одинаковую температуру, так как выпекались при 180 oC.Учащиеся могут сказать, что олово имеет более высокую температуру, чем торт, поскольку оно кажется более горячим, а металлическое олово вызовет более серьезные ожоги, чем настоящий торт. Это заблуждение, и вы должны это обсудить. Как и в случае с алюминиево-пластиковым блоком, форма для выпечки и пирог имеют одинаковую температуру. Но металлическое олово проводит тепло к вашей руке быстрее, чем торт. Таким образом, металлическая банка будет более горячей на ощупь и с большей вероятностью вызовет серьезный ожог, чем торт.Когда вы касаетесь чего-либо, вы на самом деле не чувствуете температуру. Скорее вы чувствуете скорость, с которой тепло отводится от вас или к вам.

Если у вас есть возможность, посмотрите видео в поле Посетите , набрав ссылку в своем интернет-браузере, даже на мобильном телефоне. В этом видео демонстрируется пример формы для торта и торта.

Мы видели еще один пример теплопроводности.Форма будет проводить тепло к вашей руке намного быстрее, чем торт, поэтому форма обожжет вас, а торт – нет. Форма и пирог имеют одинаковую температуру.

Итак, что мы узнали? Металлы проводят тепло лучше неметаллов.

  • Существуют вещества, через которые проходит тепловая энергия, поэтому они называются проводниками .

  • Существуют вещества, которые не позволяют проводить через них тепловую энергию, поэтому они называются изоляторами .

Это ссылка на то, что мы узнали из книги «Материя и материалы» о свойствах материалов и о том, как их свойства определяют их использование. Напомните учащимся о действиях, которые они выполняли в разделе «Материя и материалы», особенно связанных с проводимостью.

Помните, что то, что материал на холоднее, не означает, что он имеет более низкую температуру.Возможно, он быстрее отводит тепло от вашей руки.

Теперь, когда мы знаем, что металлы являются хорошими проводниками тепла, считаете ли вы, что все металлы одинаково хорошо проводят тепло? Давайте разберемся, какие металлы являются лучшими проводниками.

Посмотрим, какой металл лучше проводит тепловую энергию. Для этого посмотрим, какой металл нагревается первым.

Убедитесь, что вы знаете, как безопасно пользоваться горелкой Бунзена.

Теперь, когда мы установили, что металлы проводят тепловую энергию лучше, чем неметаллы, учащиеся будут исследовать, какие металлы являются лучшими проводниками тепла. Это исследование требует большего количества тепла, чем предыдущее, поэтому учащиеся не должны проверять проводимость пальцами.

Потратьте несколько минут, прежде чем учащиеся начнут, демонстрируя правильную процедуру зажигания горелки Бунзена.В Интернете есть много различных обучающих видео, например, тот, который указан в поле для посещения на полях. Вот список инструкций для вашей справки:

  1. Убедитесь, что вы работаете на подходящей поверхности, например, на огнестойком коврике, и что она чистая и не загромождена.
  2. Убедитесь, что газовая трубка в хорошем состоянии и не погибнет.
  3. Надежно подсоедините газоотводную трубку и убедитесь, что она не будет легко отсоединена при перемещении горелки Бунзена.
  4. Убедитесь, что воротник у основания горелки Бунзена и отверстие для воздуха закрыты.
  5. Сначала зажгите спичку, держа ее подальше от горелки Бунзена.
  6. Включите газ другой рукой и поднесите спичку к горелке Бунзена, чтобы зажечь ее.
  7. Отрегулируйте отверстие для воздуха, открыв его так, чтобы пламя стало сильнее.
  8. Отрегулируйте интенсивность пламени с помощью воротника внизу.

Вы можете попросить учащихся нарисовать плакаты, объясняющие, как зажечь горелку Бунзена, в качестве дополнительного упражнения, если вы чувствуете, что им нужна дополнительная практика и напоминания.

Помните, что штативы и металлические стержни, которые используют учащиеся, сильно нагреваются во время этого эксперимента. Обязательно дайте устройству остыть перед тем, как упаковать его.

AIM: Определить, являются ли некоторые металлы лучшими проводниками тепла, чем другие металлы.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПЕРЕМЕННЫХ:

Прочтите метод и внимательно посмотрите на схему исследования, чтобы определить различные требуемые переменные.

Какую переменную вы собираетесь изменить?


Тестируемый материал i.е. железо, медь, латунь или алюминий

Как мы называем переменную, которую вы собираетесь изменить?


Это будет независимая переменная

Какую переменную вы собираетесь измерять?


Время, необходимое для того, чтобы булавка упала.

Как мы называем переменную, которую вы собираетесь измерять?


Какие переменные должны оставаться неизменными?



Длина и толщина материала должны быть одинаковыми для каждого используемого материала.Расстояние канцелярской кнопки от источника тепла.

Как мы называем переменные, которые должны оставаться неизменными?


ГИПОТЕЗА:

Напишите гипотезу для этого расследования.



Ответ, зависящий от учащегося. Учащиеся могут предположить, какой металл, по их мнению, будет лучшим проводником, например, медный стержень будет лучшим проводником.

МАТЕРИАЛЫ И АППАРАТ:

  • Горелка Бунзена
  • Вазелин
  • катанка из меди, железа, латуни и алюминия
  • секундомер
  • канцелярские кнопки
  • штатив
  • картон или бумага
  • совпадений

Материалы, перечисленные здесь, являются рекомендациями.Вы можете использовать альтернативный аппарат, чтобы продолжить расследование. Например, для нагрева стержней можно использовать спиртовку. Если у вас нет подставки для штатива, вы можете поместить металлические стержни на другую подставку, например на деревянный брусок, так чтобы их концы выступали с одной стороны, чтобы они по-прежнему доходили до горелки Бунзена. Скрепки также можно использовать вместо булавок для рисования. Тип металла не имеет значения, если у вас есть разные металлы одинаковой длины.

МЕТОД:

  1. Приклейте плоский конец канцелярской кнопки к концу каждого из металлических стержней с помощью вазелина.Постарайтесь использовать одинаковое количество вазелина для каждой канцелярской кнопки.
  2. Поместите картон на штатив.
  3. Выровняйте металлические стержни на картоне так, чтобы один конец каждого находился над горелкой Бунзена.
  4. Зажгите горелку Бунзена.
  5. Используя секундомер, измерьте, сколько времени требуется, чтобы каждый из штифтов упал.
  6. Запишите результаты в таблицу.
  7. Нарисуйте гистограмму, чтобы проиллюстрировать ваши результаты.

Картон является изолятором и препятствует передаче тепла от стержней к штативу. Потеря тепла стержнями может повлиять на результаты.

РЕЗУЛЬТАТЫ И НАБЛЮДЕНИЯ:

Запишите результаты в следующую таблицу.

Марка металла

Время, затраченное на отключение вывода (секунды)

утюг

медь

латунь

алюминий

Теперь нарисуйте гистограмму, чтобы показать свои результаты.Не забудьте дать своему графику заголовок, чтобы описать, что он представляет.

Какая переменная должна быть на горизонтальной оси абсцисс?


Тип материала должен быть на горизонтальной оси. Это независимая переменная.

Какая переменная должна быть на вертикальной оси?


Время, необходимое для того, чтобы канцелярская булавка упала, должно относиться к вертикальной оси. Это зависимая переменная.

Как вы думаете, почему гистограмма подходит для этого расследования?



Независимая переменная / тип материала не является числовым значением, поэтому для него не требуется числовая строка.Гистограмма используется для представления нечисловых или прерывистых данных.

Независимая переменная всегда отображается по оси x, а зависимая переменная – по оси y. Обе оси должны быть помечены и показывать единицы измерения. График должен иметь заголовок.

Здесь приведен примерный набор данных с гистограммой для справки.Ваши результаты могут отличаться от представленных здесь.

Марка металла

Время, затраченное на отключение вывода (секунды)

утюг

60

медь

30

латунь

50

алюминий

40

АНАЛИЗ:

Какой столбец на вашем графике самый длинный?


Самым длинным стержнем должен быть утюг.

Какой столбик самый короткий?


Самым коротким стержнем должен быть медный стержень.

Запишите материалы в порядке отвода тепла от самого быстрого к самому медленному.


Ответ, зависящий от активности.

Почему плавится вазелин?


Тепло передается посредством теплопроводности через металлический стержень к вазелину, вызывая повышение его температуры и затем изменение состояния (твердое состояние на жидкое).

Как вы думаете, почему нужно было положить кусок картона или бумаги на штатив под металлические стержни. Подсказка: подставка для штатива также сделана из металла.




Картон действует как изолятор, предотвращая передачу тепла на подставку от стержней.В рамках этого эксперимента тепло должно передаваться только к различным металлическим стержням.

Как вы думаете, почему необходимо использовать одинаковое количество вазелина на концах каждого стержня?



Это сделано для того, чтобы тест был честным, в противном случае некоторые канцелярские кнопки могут застрять лучше, чем другие, что приведет к неточным результатам.

Как вы думаете, мы могли бы провести это расследование, если бы наши стержни были разной длины? Почему?



Нет, в противном случае это было бы нечестное испытание, поскольку нагревание одних стержней придется проводить дальше, чем других, что приведет к неточным результатам.

ОЦЕНКА:

Всегда важно оценивать наши исследования, чтобы увидеть, есть ли что-то, что мы могли бы изменить или улучшить.

Есть ли что-то, что пошло не так в вашем расследовании, что вы могли бы предотвратить?


Ответ, зависящий от учащегося.

Если бы вам пришлось повторить это расследование, что бы вы изменили?


Ответ, зависящий от учащегося. Примеры включают: повторение одного и того же эксперимента три раза и усреднение результатов, увеличение количества тестируемых металлов.

ВЫВОДЫ:

Напишите заключение для этого исследования о том, какой металл является лучшим проводником тепла.

Этот ответ будет зависеть от результатов их экспериментов и конкретных металлов, которые вы использовали в исследовании.

В этом разделе мы рассмотрели, как тепло проходит через металлические стержни и другие предметы. Это все твердый объекта. Как энергия передается через жидкости или газы? Давайте узнаем в следующем разделе.

Конвекция

  • конвекция
  • конвекционный ток

В качестве введения к этому разделу вы можете смоделировать концепцию «сидения в ванне», наполнив прямоугольную пластиковую ванну или небольшой резервуар для воды холодной водой, а затем налив горячей водой с одной стороны.Предложите учащимся почувствовать холодную сторону ванны, а затем почувствовать ее через несколько минут.

Если вам удастся раздобыть лавовую лампу, это может стать очень увлекательным вступлением к уроку. Вы можете выключить свет и поставить лавовую лампу на стол, когда ученики войдут в класс. Затем вы можете объяснить, что собираетесь выяснить, почему капли поднимаются, а затем падают обратно в лавовую лампу. Если у вас нет лавовой лампы, вы также можете посмотреть это видео:

Представьте горшок с водой на плите.Только дно кастрюли касается плиты, но вся вода внутри кастрюли, даже вода, не касающаяся стенок, становится теплее. Как энергия передается по воде в горшке? Передача энергии происходит из-за конвекции .

Давайте выполним упражнение, которое поможет нам визуализировать, как происходит конвекция.

Цветные конвекционные токи (видео)

МАТЕРИАЛЫ:

  • Стеклянный стакан 200 мл
  • перманганат калия
  • Горелка Бунзена или спирта, штатив, проволочная сетка

Учтите, что вам нужно всего несколько гранул перманганата калия, иначе вы ничего не увидите.

Альтернативой вышеуказанным материалам является:

  1. Отрежьте горлышко прозрачной емкости 4 или 5 л.
  2. Наполните емкость на три четверти холодной водопроводной водой.
  3. Налейте цветную горячую воду (может быть окрашена пищевым красителем) в небольшую бутылку с легко снимаемой крышкой. Закройте крышку.
  4. Опустите маленькую бутылку в контейнер.
  5. После опускания осторожно откройте его, затем осторожно выньте руку из контейнера с крышкой.
  6. Обратите внимание на то, что цветная горячая вода поднимается из маленькой бутылки через холодную воду, а затем снова падает вниз, охлаждая на своем пути вверх – наблюдайте за конвекционными потоками.

ИНСТРУКЦИЯ:

Учащиеся не должны просто бросать перманганат калия в воду. Важно, чтобы они аккуратно поместили его на дно стакана с одной стороны, чтобы они могли видеть, как движутся потоки в воде.

  1. Наполовину заполните стакан холодной водопроводной водой.
  2. Осторожно нанесите небольшое количество перманганата калия на одну сторону стакана. НЕ РАЗМЕШАТЬ.
  3. Нагрейте воду с перманганатом калия непосредственно под стенкой стакана с помощью бунзеновской / спиртовой горелки и наблюдайте, что происходит.
  4. Поставьте контрольный эксперимент и поместите несколько зерен перманганата калия на дно стакана, наполненного водой.Не нагревайте этот стакан и наблюдайте, что происходит.

ВОПРОСЫ:

Что вы увидели, когда вода в нагретом стакане начала нагреваться? Нарисуйте картинку, чтобы показать то, что вы видите.

Учащиеся должны увидеть фиолетовый цвет растворенного перманганата калия, движущийся по кругу вверх через воду.

Что происходит с перманганатом калия в этом стакане?



По мере того, как перманганат калия растворяется в воде, он протаскивается через воду.

Вы можете объяснить узор, который вы видели?



Теплая вода поднимается и заменяется более холодной водой.

ПРИМЕЧАНИЕ:

На данный момент учащиеся не знакомы с теорией конвективных токов, поэтому их ответы будут довольно простыми.

Сравните это со стаканом, который не был нагрет. Что вы наблюдали в этом стакане?



Перманганат калия растворяется, но не образует восходящих токов.Он будет равномерно и плотно диффундировать по дну стакана. Через долгое время он равномерно распределится по воде.

Давайте теперь объясним, что мы наблюдали в последнем упражнении. Конвекция – это передача тепловой энергии из одного места в другое за счет движения частиц газа или жидкости. Как это произошло?

При нагревании газа или жидкости вещество расширяется.Это связано с тем, что частицы в жидкостях и газах приобретают кинетическую энергию при нагревании и начинают двигаться быстрее. Поэтому они занимают больше места по мере того, как частицы отдаляются друг от друга. Это заставляет нагретую жидкость или газ двигаться вверх, а более холодную жидкость или газ – вниз. Когда теплая жидкость или газ достигают вершины, они снова охлаждаются и, следовательно, снова движутся вниз.

Затем мы говорим, что нагретая жидкость или газ менее плотны, поскольку те же частицы теперь занимают большее пространство.Мы узнаем больше о плотности в следующем году в Gr 8.

В последнем действии частицы воды приобрели кинетическую энергию и разошлись друг от друга, занимая больше места. Затем эта вода движется вверх, поскольку она менее плотная, чем холодная вода, то есть она легче, чем холодная вода. Мы могли наблюдать это, когда перманганат калия растворялся в воде и перемещался вместе с частицами воды, а затем снова перемещался вниз по мере охлаждения воды.

Это движение жидкости или газа называется конвекционным потоком , и энергия передается от одной области в жидкости или газе к другой. Взгляните на диаграмму, показывающую конвекционный ток.

Учащимся нужно быть осторожными с этим экспериментом. Т-образный картон легко зажечь свечой, и им следует быть осторожными, чтобы не обжечь пальцы при зажигании свечей.

МАТЕРИАЛЫ:

  • Картон Т-образный
  • свеча
  • скрученная бумага или шина
  • стакан
  • Коробка спичек

ИНСТРУКЦИЯ:

Вы можете капнуть немного воска на основу, а затем прикрепить к нему свечу, чтобы она стояла.

  1. Зажгите свечу и поместите ее в стакан сбоку от стакана.
  2. Поместите Т-образный картон в стакан так, чтобы между дном стакана и картоном оставался небольшой зазор.
  3. Зажгите скрученный рулон бумаги и подержите его в стакане с противоположной стороны от свечи, как показано на рисунке.
  4. Посмотрите, что происходит с дымом.

ВОПРОСЫ:

Что происходит с дымом от бумаги?


Дым опускается под картон и поднимается вверх рядом со свечой.

ПРИМЕЧАНИЕ:

Некоторые частицы дыма могут двигаться вверх.

Как вы думаете, почему дым движется таким образом?




Свеча нагревает воздух над собой, что создает конвекционный поток, который втягивает более холодный воздух с другой стороны картона к свече.Это движение частиц воздуха увлекает за собой частицы дыма. Частицы дыма позволяют нам визуализировать конвекционное течение.

В последних двух действиях мы наблюдали конвекционные токи в жидкости и в газе. Конвекционные токи могут образовываться только в газах и жидкостях, поскольку эти частицы могут свободно перемещаться. Они не удерживаются в фиксированных положениях, как в твердом теле.Твердые частицы удерживаются вместе слишком плотно, чтобы они могли двигаться при нагревании. Твердые частицы будут вибрировать быстрее только при нагревании, но не сдвинутся со своих позиций.

Твердые частицы будут двигаться со своих позиций только тогда, когда они наберут достаточно кинетической энергии, чтобы произошло изменение состояния, и твердое тело расплавится и станет жидкостью.

Капли в лавовой лампе движутся вверх и вниз в лампе, сначала нагреваясь и расширяясь, а затем достигая поверхности и остывая, чтобы снова опускаться вниз.

Капли в лавовой лампе движутся вверх и вниз, показывая нам конвекционные токи, поскольку лампа обеспечивает источник тепла внизу.

Как работает лавовая лампа? (видео)

Теперь, когда мы узнали о конвекции, как мы можем применить это в окружающем нас мире? Интересно узнать о концепциях и теориях в науке, но еще интереснее, когда мы узнаем, как это влияет на нашу повседневную жизнь.

Представьте, что вашему учителю дали обогреватель и кондиционер для вашего класса. Обогреватель согреет ваш класс зимой, а кондиционер сохранит прохладу летом. Вы должны помочь своему учителю решить, где каждый предмет должен быть помещен в классе. Идти по стене у потолка или у пола? Стоит ли им подойти к окну?

Это фотография кондиционера.

ИНСТРУКЦИЯ:

Разделитесь на группы по 2 или 3 человека.

Обсудите, где в классе вы бы разместили обогреватель, чтобы он мог эффективно обогревать комнату. Нарисуйте схему, поясняющую ваш выбор.

Утеплитель следует ставить возле пола. По мере того, как он нагревает воздух вокруг себя, теплый воздух поднимается и заменяется холодным.Затем прохладный воздух нагревается и поднимается. Это создает конвекционный поток, который нагревает всю комнату. На диаграмме должна быть показана восходящая циркуляция теплого воздуха.

Обсудите, где в классе вы бы установили кондиционер, чтобы он мог эффективно охлаждать комнату. Нарисуйте схему, поясняющую ваш выбор.

Кондиционер следует ставить под потолком.По мере того, как он охлаждает теплый воздух у потолка, холодный воздух движется вниз к полу и заменяется теплым воздухом снизу. Затем теплый воздух охлаждается кондиционером. Это создает конвекционный поток, который охлаждает всю комнату. На диаграмме должна быть показана нисходящая циркуляция холодного воздуха.

Постарайтесь найти специалиста по кондиционерам или отоплению, с которым вы сможете пройти собеседование.Попросите их объяснить, как лучше всего установить кондиционер и обогреватель.

Теперь мы рассмотрели, как энергия передается через различные материалы, будь то твердые тела (проводимость) или жидкости и газы (конвекция). Но что делать, если нет частиц, передающих тепловую энергию? Есть ли еще способ передачи энергии?

Радиация

  • излучение
  • матовый
  • отражают
  • поглотить

Вы когда-нибудь задумывались, как Солнце может согреть нас, даже если оно так далеко? Энергия передается от Солнца ко всему на Земле.Солнцу не обязательно касаться Земли для передачи энергии. Кроме того, между Землей и Солнцем есть пространство. Энергия Солнца способна согреть нас, даже не касаясь нас.

Этот перенос энергии называется излучением . Он отличается от проводимости или конвекции, поскольку не требует, чтобы предметы касались друг друга или движения частиц.

Радиация происходит от греческого слова , радиус , что означает луч света.

Солнце излучает тепло во всех направлениях. Энергия передается через космос на Землю

Свету требуется около 8 минут, чтобы добраться от Солнца до Земли.

Мы также можем видеть, как тепло передается радиацией здесь, на Земле, а не только между Солнцем и Землей. Продемонстрируем разницу между излучением и конвекцией с помощью свечи.

Предлагается сделать это в качестве демонстрации и разбить учащихся на небольшие группы.Затем вы можете контролировать, насколько близко они подносят руки к пламени. Обратите внимание, что тепло излучается на во всех направлениях на вокруг источника тепловой энергии (включая верх свечи). То, что заставляет нас чувствовать тепло вверху, – это эффект конвекционных потоков горячего воздуха, движущихся вверх. Сначала им следует подержать руки над пламенем, чтобы почувствовать тепло от конвекции. Затем они должны подержать руки рядом, чтобы почувствовать теплоотдачу от излучения. Наконец, вы также можете продемонстрировать проводимость, используя металлическую ложку и держа ее в огне.

МАТЕРИАЛЫ:

  • свеча в подсвечнике
  • металлическая ложка или металлический стержень
  • совпадений

ИНСТРУКЦИЯ:

  1. Зажгите свечу и поместите ее в подсвечник. Ваш учитель может сделать это и попросить вас подходить к демонстрации по очереди.
  2. Сначала держите руку над свечой.
  3. Затем возьмитесь за свечу рукой.
  4. Ответьте на следующие вопросы.

ВОПРОСЫ:

Теперь мы знаем, что тепло от свечи будет передаваться воздуху вокруг нее. Они согреются. Куда уйдет этот воздух?


Частицы воздуха будут двигаться вверх.

Итак, когда вы держите руку над свечой, что вы чувствуете и почему?



Когда вы держите руку над свечой, частицы теплого воздуха передают энергию вашей руке, заставляя ее нагреваться, и вы чувствуете повышение температуры.

Но как насчет того, чтобы держать руку за свечу? Чувствуете ли вы тепло от свечи?


Это не конвекция, поскольку частицы воздуха не перемещаются вбок, когда они нагреваются от пламени.Итак, как энергия передается вашей руке, когда вы чувствуете тепло на стороне свечи?


Энергия передается излучением.

Наконец, если ваш учитель поместит металлическую ложку в пламя свечи, и вы почувствуете конец, что бы вы почувствовали через некоторое время?


Как передавалась энергия от пламени на конец ложки?


Энергия передавалась по проводимости.

На этой фотографии показаны все три формы передачи тепла. Объясните, какой тип теплопередачи представлен каждой рукой.

Энергия передается тремя способами.


Рука справа, держащая ложку, представляет собой теплопроводность, поскольку тепло передается от пламени через металл ложки.Рука над свечой представляет собой конвекцию, поскольку тепло передается от пламени движущимися частицами воздуха, которые нагреваются и поднимаются. Рука над свечой также будет испытывать тепло от излучения, поскольку тепло распространяется во всех направлениях. Рука слева рядом со свечой представляет излучение, когда энергия передается от источника через пространство к руке.

Как мы видели в предыдущем упражнении, энергия передается от свечи к вашей руке посредством конвекции и излучения.Вы когда-нибудь стояли рядом с огромным огнем? Вы почувствуете излучаемое тепло, даже если воздух может быть очень холодным. Это потому, что энергия передается вам посредством излучения через промежутки между частицами в воздухе.

Что если вы дотронетесь до черной или белой стены? Как вы думаете, есть ли разница в том, как разные поверхности поглощают и отражают излучение ? Давайте узнаем, проведя расследование.

В этом исследовании рассматривается, как различные материалы поглощают или отражают излучение.Важно, чтобы площадь поверхности каждого материала оставалась одинаковой, чтобы результаты были надежными. Это расследование лучше всего работает в жаркий солнечный день. Постарайтесь найти самое солнечное место на территории школы, чтобы провести расследование.

Мы собираемся исследовать, какие поверхности поглощают больше всего тепла, используя темную бумагу, светлую бумагу и блестящую бумагу, такую ​​как алюминиевая фольга. Мы будем использовать температуру внутри конверта, сделанного из каждого вида бумаги, как меру количества тепла, поглощаемого бумагой.Как вы думаете, почему мы можем это сделать?



Обсудите это со своим классом, так как важно, чтобы они понимали, почему они проводят расследование. Когда бумажный конверт поглощает тепло, энергия передается воздуху внутри конвертов. Это вызовет повышение температуры, которое покажет термометр. Чем больше энергии поглощается, тем больше энергии передается внутрь и тем выше температура.Бумага, отражающая наибольшее количество энергии, покажет наименьшее повышение температуры.

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ВОПРОС:

Какие поверхности будут поглощать больше всего солнечного излучения и, следовательно, быстрее всего увеличивать температуру?

ПЕРЕМЕННЫЕ

Какую переменную вы собираетесь измерять?


Температура вещества.

Как мы называем измеряемую вами переменную?


Какую переменную вы собираетесь изменить?


Как мы называем эту переменную?


Что должно быть одинаковым для всех различных материалов?


Площадь поверхности каждого вещества, подвергающегося воздействию Солнца, должна быть одинаковой (т. Е.размер конверта). Продолжительность воздействия солнечных лучей на материалы.

ГИПОТЕЗА:

Напишите гипотезу для этого расследования.

Ответ, зависящий от учащегося. Гипотеза может быть такой: «Блестящая поверхность поглощает меньше всего тепла, а бумага черного / темного цвета – больше всего.’

МАТЕРИАЛЫ И АППАРАТ:

  • черная матовая бумага
  • официальный документ
  • алюминиевая фольга
  • 3 спиртовых термометра
  • секундомер или таймер
  • клей или скотч

Вы также можете расширить исследование, протестировав больше цветов, например красный и желтый, чтобы увидеть их сравнение.

МЕТОД:

  1. Сложите каждый лист бумаги и алюминиевую фольгу в виде конверта.
  2. Поместите термометр в каждый конверт и запишите начальную температуру.
  3. Положите все конверты на солнце.
  4. Проверяйте температуру по термометрам каждые 2 минуты в течение 16 минут.
  5. Запишите результаты в таблицу.
  6. Нарисуйте линейный график для каждого конверта на одном и том же наборе осей.

РЕЗУЛЬТАТЫ И НАБЛЮДЕНИЯ:

Результаты этого эксперимента зависят от размера бумажного конверта, который делают учащиеся, а также от количества солнечного света, падающего на конверты. Показания также могут время от времени колебаться в результате облачности.

Запишите результаты в следующую таблицу.

Время (минуты)

Температура в черном бумажном конверте (° C)

Температура в белом бумажном конверте (° C)

Температура в конверте из алюминиевой фольги (° C)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Нарисуйте линейный график для каждого конверта на пустом месте ниже.Не забудьте дать своему графику заголовок.

Время должно быть отложено по горизонтальной оси, а температура – по вертикальной оси. Нарисуйте три разных графика для трех разных материалов. Сравнение наклона трех графиков позволит учащимся определить, какой материал прогрелся быстрее всего. Быстрее всего прогрелась линия с самым крутым уклоном.

Температура черной бумаги должна повышаться быстрее всего, и поэтому кривая будет самой крутой.Алюминиевый конверт должен нагреваться медленнее всего и иметь самый неглубокий изгиб с белой бумагой между ними.

График должен иметь заголовок. Примером подходящего заголовка может быть «Сравнение скорости повышения температуры различных поверхностей».

АНАЛИЗ:

Что вы замечаете в формах нарисованных вами графиков? Графики прямые или кривые?


Ответ, зависящий от активности.Полученные значения будут зависеть от размера конвертов, которые делают учащиеся, а также от количества солнечного света, на которое они попали. Важно, чтобы они видели растущую тенденцию в линиях графика.

Какая линия на вашем графике самая крутая? Что это говорит нам?



График, представляющий черную бумагу, должен быть самым крутым графиком.Это означает, что температура этого конверта увеличивалась быстрее всего. Это потому, что черный матовый цвет поглощает больше всего излучения.

Сравните ваши результаты для белой бумаги и блестящей поверхности. Что это вам говорит.



Конверт из алюминиевой фольги должен показывать минимальное повышение температуры, поскольку блестящие поверхности отражают тепло.

ОЦЕНКА:

Расследование прошло гладко? Или вы бы что-нибудь изменили?



Ответ, зависящий от учащегося.Учащиеся должны обсудить качество своего метода и получили ли они ожидаемые результаты. Они могут предложить повторить эксперимент три раза и получить среднее увеличение с течением времени.

Получили ли вы какие-либо результаты, которые не соответствовали общей схеме?


Ответ, зависящий от учащегося.Некоторые учащиеся могут получить выбросы, но другие могут иметь четкие результаты с четкими закономерностями.

ВЫВОД:

Напишите заключение для вашего расследования. Не забудьте вернуться к следственному вопросу, на который мы хотели ответить.




Учащиеся должны сделать вывод, что черные поверхности поглощают больше всего излучения и, следовательно, показывают самое большое и быстрое повышение температуры, тогда как блестящие поверхности поглощают меньше всего, поскольку они больше всего отражают.

Солнечное излучение необходимо для жизни на Земле, но ультрафиолетовое излучение Солнца также может сильно повредить нашу кожу. Не забывайте надевать солнцезащитный крем и шляпу на улице и избегать попадания прямых солнечных лучей с 11:00 до 14:00.

Исследование показало, что темная оболочка показала наибольшее повышение температуры. Более светлый конверт показал меньшее повышение температуры.Конверт из блестящего материала показал наименьшее повышение температуры.

Итак, что мы узнали? Кажется, что темные цвета поглощают больше солнечного излучения, чем светлые или отражающие цвета. Итак, если вы хотите согреться в холодный день, темная одежда будет поглощать больше доступного тепла солнечного излучения, чем светлые тона.

Средняя летняя температура в Хотазеле, городе на Северном мысе, составляет около 34 ° C. Если бы вы жили в Хотазеле и вам нужно было купить новую машину, вы бы купили машину светлого или темного цвета? Объяснить, почему.



Лучшим цветом для покупки будет белый автомобиль, потому что, как показало исследование, светлые цвета поглощают меньше тепла, чем темные. Так светлый автомобиль в идеале останется самым крутым внутри.

У вас есть возможность опрыскать автомобиль, чтобы сделать поверхность более блестящей. Как вы думаете, это поможет сохранить прохладу в машине в жаркие летние месяцы? Объяснить, почему.



Да, это поможет, поскольку блестящие поверхности обладают большей отражающей способностью и поэтому больше лучистого тепла отражается, а не поглощается, сохраняя внутреннюю часть автомобиля более прохладной.

Удельная теплоемкость и вода

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы о свойствах воды •

Удельная теплоемкость воды частично отвечает за мягкий климат вдоль юго-западного побережья Англии.Есть пляжи, как на пляже Порткресса в Силли, где растут тропические растения.

Кредит: Викимедиа

Удельная теплоемкость определяется количеством тепла, которое необходимо для повышения температуры 1 грамма вещества на 1 градус Цельсия (° C). Вода имеет высокую удельную теплоемкость, а это означает, что для повышения температуры воды требуется больше энергии по сравнению с другими веществами. Вот почему вода важна для промышленности и в радиаторе вашего автомобиля в качестве охлаждающей жидкости. Высокая удельная теплоемкость воды также помогает регулировать скорость изменения температуры воздуха, поэтому изменение температуры между сезонами происходит постепенно, а не внезапно, особенно вблизи океанов.

Эта же концепция может быть расширена до мирового масштаба. Океаны и озера помогают регулировать диапазоны температур, с которыми сталкиваются миллиарды людей в своих городах. Вода, окружающая город или близлежащая к нему, нагревается и остывает дольше, чем суша, поэтому в городах у океанов, как правило, меньше изменений и меньше экстремальных температур, чем в городах во внутренних районах. Это свойство воды – одна из причин, почему штаты на побережье и в центре Соединенных Штатов могут так сильно различаться в температурных режимах.В штате Среднего Запада, таком как Небраска, зима будет холоднее, а лето жарче, чем в Орегоне, который находится на более высоких широтах, но расположен рядом с Тихим океаном.

Если вы оставите ведро с водой на улице летом на солнце, оно наверняка станет теплым, но недостаточно горячим, чтобы сварить яйцо. Но если в августе вы пройдете босиком по черному асфальту улицы в южной части Соединенных Штатов, вы обожжете себе ноги. Если в августовский день уронить яйцо на металл капота моей машины, получится яичница.Металлы имеют гораздо более низкую удельную теплоемкость, чем вода. Если вы когда-либо держались за иглу и вставляли другой конец в огонь, вы знаете, как быстро игла нагревается и как быстро тепло передается по длине иглы к вашему пальцу. Не так с водой.

Почему важна теплоемкость

Кредит: LENA15 | pixabay.com

Высокая удельная теплоемкость воды во многом определяет экстремальные условия окружающей среды. Например, рыбы в этом пруду счастливы, потому что удельная теплоемкость воды в пруду означает, что температура воды будет оставаться примерно одинаковой днем ​​и ночью.Им не нужно беспокоиться о том, чтобы включить кондиционер или надеть шерстяные перчатки. (Также, для счастливой рыбы, посетите нашу страницу Растворенный кислород .)

К счастью для меня, тебя и рыб в пруду справа, вода имеет более высокую удельную теплоемкость, чем многие другие вещества. Одно из самых важных свойств воды – это то, что для ее нагрева требуется много энергии. Точнее, вода должна поглотить 4 184 джоулей тепла (1 калория), чтобы температура одного килограмма воды повысилась на 1 ° C.Для сравнения: чтобы поднять 1 килограмм меди на 1 ° C, требуется всего 385 джоулей тепла.

Если вы хотите узнать больше об удельной теплоемкости воды на молекулярном уровне, посмотрите это видео об удельной теплоемкости воды от Khan Academy.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *