Koliko je topline potrebno za izradu m grama. Izračun u Excelu primijenjeni zadatak
Čovječanstvo poznaje nekoliko vrsta energije - mehaničku energiju (kinetičku i potencijalnu), unutarnju energiju (toplinsku), energiju polja (gravitacijsku, elektromagnetsku i nuklearnu), kemijsku. Zasebno je vrijedno istaknuti energiju eksplozije, ...
Energija vakuuma i još uvijek postoji samo u teoriji - tamna energija. U ovom članku, prvom u rubrici "Toplotehnika", pokušat ću jednostavnim i pristupačnim jezikom, na praktičnom primjeru, govoriti o najvažnijem obliku energije u životu ljudi - o Termalna energija i o tome da je rodim na vrijeme toplinska snaga.
Nekoliko riječi za razumijevanje mjesta toplinske tehnike kao grane znanosti o dobivanju, prijenosu i korištenju toplinske energije. Moderna toplinska tehnika nastala je iz opće termodinamike, koja je pak jedna od grana fizike. Termodinamika je doslovno "toplo" plus "snaga". Dakle, termodinamika je znanost o "promjeni temperature" sustava.
Utjecaj na sustav izvana, pri čemu se mijenja njegova unutarnja energija, može biti posljedica prijenosa topline. Termalna energija, koje dobiva ili gubi sustav kao rezultat takve interakcije s okolinom, naziva se količina topline a mjeri se u SI sustavu u džulima.
Ako niste inženjer topline i ne bavite se svakodnevno temama toplinske tehnike, onda kada se s njima susretnete, ponekad bez iskustva može biti vrlo teško brzo ih shvatiti. Teško je bez iskustva zamisliti čak i dimenzije željenih vrijednosti količine topline i toplinske snage. Koliko je Joula energije potrebno za zagrijavanje 1000 kubičnih metara zraka od -37˚S do +18˚S?.. Kolika je snaga izvora topline potrebna da se to učini u 1 satu? » Nisu svi inženjeri. Ponekad se stručnjaci čak i sjećaju formula, ali samo ih rijetki mogu primijeniti u praksi!
Nakon što pročitate ovaj članak do kraja, moći ćete jednostavno riješiti stvarne proizvodne i kućanske zadatke vezane uz grijanje i hlađenje raznih materijala. Razumijevanje fizikalne suštine procesa prijenosa topline i poznavanje jednostavnih osnovnih formula glavni su blokovi temelja znanja u toplinskoj tehnici!
Količina topline u raznim fizikalnim procesima.
Većina poznatih tvari može biti u krutom, tekućem, plinovitom ili plazma stanju pri različitim temperaturama i tlakovima. Tranzicija iz jednog agregatnog stanja u drugo odvija se na konstantnoj temperaturi(pod uvjetom da se tlak i drugi parametri okoline ne mijenjaju) i popraćena je apsorpcijom ili oslobađanjem toplinske energije. Unatoč činjenici da je 99% materije u Svemiru u stanju plazme, u ovom članku nećemo razmatrati ovo agregatno stanje.
Razmotrite grafikon prikazan na slici. Pokazuje ovisnost o temperaturi tvari T na količinu topline Q, sažeti u određeni zatvoreni sustav koji sadrži određenu masu određene tvari.
1. Krutina koja ima temperaturu T1, zagrijana na temperaturu Tm, trošeći na ovaj proces količinu topline jednaku P1 .
2. Zatim počinje proces taljenja, koji se odvija na konstantnoj temperaturi Tpl(talište). Za taljenje cjelokupne mase krutine potrebno je utrošiti toplinsku energiju u iznosu od Q2 — P1 .
3. Zatim se tekućina koja nastaje taljenjem krutine zagrijava do točke vrenja (stvaranje plina) Tkp, potrošnja na ovu količinu topline jednaka Q3-Q2 .
4. Sada na konstantnoj točki vrenja Tkp tekućina ključa i isparava, pretvarajući se u plin. Za prijelaz cjelokupne mase tekućine u plin potrebno je utrošiti toplinsku energiju u iznosu od Q4-Q3.
5. U posljednjoj fazi, plin se zagrijava od temperature Tkp do neke temperature T2. U ovom slučaju, trošak količine topline će biti P5-Q4. (Ako zagrijemo plin do temperature ionizacije, plin će se pretvoriti u plazmu.)
Dakle, zagrijavanje izvorne krutine od temperature T1 do temperature T2 potrošili smo toplinsku energiju u iznosu P5, prevodeći tvar kroz tri agregacijska stanja.
Krećući se u suprotnom smjeru, oduzet ćemo istu količinu topline od tvari P5, prolazeći kroz faze kondenzacije, kristalizacije i hlađenja od temperature T2 do temperature T1. Naravno, razmišljamo o zatvorenom sustavu bez gubitaka energije u vanjsku okolinu.
Imajte na umu da je prijelaz iz krutog stanja u plinovito stanje moguć, zaobilazeći tekuću fazu. Taj se proces naziva sublimacija, a obrnuti proces desublimacija.
Dakle, shvatili smo da su procesi prijelaza između agregatnih stanja tvari karakterizirani potrošnjom energije pri konstantnoj temperaturi. Kada se tvar zagrijava, koja je u jednom nepromijenjenom agregatnom stanju, temperatura raste i također se troši toplinska energija.
Glavne formule za prijenos topline.
Formule su vrlo jednostavne.
Količina topline Q u J izračunava se formulama:
1. Sa strane potrošnje topline, tj. sa strane opterećenja:
1.1. Kod grijanja (hlađenja):
Q = m * c *(T2 -T1)
m – masa tvari u kg
sa - specifični toplinski kapacitet tvari u J / (kg * K)
1.2. Kod topljenja (smrzavanja):
Q = m * λ
λ – specifična toplina taljenja i kristalizacije tvari u J/kg
1.3. Tijekom vrenja, isparavanje (kondenzacija):
Q = m * r
r – specifična toplina stvaranja plina i kondenzacije tvari u J/kg
2. Sa strane proizvodnje topline, odnosno sa strane izvora:
2.1. Kod izgaranja goriva:
Q = m * q
q – specifična toplina izgaranja goriva u J/kg
2.2. Pri pretvaranju električne energije u toplinsku (Joule-Lenzov zakon):
Q =t *I *U =t *R *I ^2=(t /r)*U ^2
t – vrijeme u s
ja – trenutna vrijednost u A
U – efektivni napon u V
R – otpor opterećenja u omima
Zaključujemo da je količina topline izravno proporcionalna masi tvari tijekom svih faznih pretvorbi, a pri zagrijavanju dodatno proporcionalna temperaturnoj razlici. Koeficijenti proporcionalnosti ( c , λ , r , q ) za svaku tvar imaju svoje vrijednosti i određuju se empirijski (preuzeto iz referentnih knjiga).
Toplinska snaga N u W je količina topline prenesena u sustav u određenom vremenu:
N=Q/t
Što brže želimo zagrijati tijelo na određenu temperaturu, veća snaga treba biti izvor toplinske energije – sve je logično.
Izračun u Excelu primijenjeni zadatak.
U životu je često potrebno napraviti brzi procijenjeni izračun kako bi se razumjelo ima li smisla nastaviti proučavati temu, izraditi projekt i detaljne točne radno intenzivne izračune. Izračunom u nekoliko minuta, čak i s točnošću od ± 30%, možete donijeti važnu upravljačku odluku koja će biti 100 puta jeftinija i 1000 puta brža te, kao rezultat toga, 100 000 puta učinkovitija od izvođenja točnog izračuna u roku od tjedan dana, inače i mjesec dana, od strane grupe skupih stručnjaka ...
Uvjeti problema:
U prostoru radnje za pripremu valjanog metala dimenzija 24m x 15m x 7m vršimo uvoz valjanog metala sa skladišta na ulici u količini od 3 tone. Valjani metal ima led ukupne mase 20 kg. Vani -37˚S. Koja je količina topline potrebna za zagrijavanje metala na + 18˚S; zagrijte led, otopite ga i zagrijte vodu do +18˚S; zagrijati cjelokupni volumen zraka u prostoriji, pod pretpostavkom da je grijanje prije toga potpuno isključeno? Koju snagu treba imati sustav grijanja ako se sve navedeno mora obaviti za 1 sat? (Vrlo teški i gotovo nerealni uvjeti - pogotovo što se tiče zraka!)
Izračun ćemo izvršiti u programuMS Excel ili u programuOo Calc.
Za formatiranje boja ćelija i fontova pogledajte stranicu "".
Početni podaci:
1. Pišemo nazive tvari:
u ćeliju D3: Željezo
u ćeliju E3: Led
u ćeliju F3: ledena voda
u ćeliju G3: Voda
u ćeliju G3: Zrak
2. Upisujemo nazive procesa:
u ćelije D4, E4, G4, G4: toplina
u ćeliju F4: topljenje
3. Specifični toplinski kapacitet tvari c u J / (kg * K) pišemo redom za čelik, led, vodu i zrak
u ćeliju D5: 460
u ćeliju E5: 2110
u ćeliju G5: 4190
u ćeliju H5: 1005
4. Specifična toplina taljenja leda λ u J/kg unijeti
u ćeliju F6: 330000
5. Masa tvari m u kg unosimo, redom, za čelik i led
u ćeliju D7: 3000
u ćeliju E7: 20
Budući da se masa ne mijenja kada se led pretvori u vodu,
u ćelijama F7 i G7: =E7 =20
Masa zraka dobiva se množenjem volumena prostorije specifičnom težinom
u ćeliji H7: =24*15*7*1,23 =3100
6. Vrijeme obrade t u minutama pišemo samo jednom za čelik
u ćeliju D8: 60
Vrijednosti vremena za zagrijavanje leda, njegovo topljenje i zagrijavanje nastale vode izračunavaju se pod uvjetom da se sva ova tri procesa moraju zbrojiti u isto vrijeme kao i vrijeme predviđeno za zagrijavanje metala. Čitamo u skladu s tim
u ćeliji E8: =E12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8) =9,7
u ćeliji F8: =F12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8) =41,0
u ćeliji G8: =G12/(($E$12+$F$12+$G$12)/D8) =9,4
Zrak bi se također trebao zagrijati u istom dodijeljenom vremenu, čitamo
u ćeliji H8: =D8 =60,0
7. Početna temperatura svih tvari T1 u ˚C ulazimo
u ćeliju D9: -37
u ćeliju E9: -37
u ćeliju F9: 0
u ćeliju G9: 0
u ćeliju H9: -37
8. Konačna temperatura svih tvari T2 u ˚C ulazimo
u ćeliju D10: 18
u ćeliju E10: 0
u ćeliju F10: 0
u ćeliju G10: 18
u ćeliju H10: 18
Mislim da za stavke 7 i 8 ne bi trebalo biti pitanja.
Rezultati izračuna:
9. Količina topline Q u KJ potreban za svaki od procesa koje izračunavamo
za grijanje čelika u ćeliji D12: =D7*D5*(D10-D9)/1000 =75900
za grijanje leda u ćeliji E12: =E7*E5*(E10-E9)/1000 = 1561
za topljenje leda u ćeliji F12: =F7*F6/1000 = 6600
za grijanje vode u ćeliji G12: =G7*G5*(G10-G9)/1000 = 1508
za grijanje zraka u ćeliji H12: =H7*H5*(H10-H9)/1000 = 171330
Očitava se ukupna količina toplinske energije potrebna za sve procese
u spojenoj ćeliji D13E13F13G13H13: =SUM(D12:H12) = 256900
U ćelijama D14, E14, F14, G14, H14 i kombiniranoj ćeliji D15E15F15G15H15 količina topline je navedena u mjernoj jedinici luka - u Gcal (u gigakalorijama).
10. Toplinska snaga N u kW, potrebno za svaki od procesa izračunava se
za grijanje čelika u ćeliji D16: =D12/(D8*60) =21,083
za grijanje leda u ćeliji E16: =E12/(E8*60) = 2,686
za topljenje leda u ćeliji F16: =F12/(F8*60) = 2,686
za grijanje vode u ćeliji G16: =G12/(G8*60) = 2,686
za grijanje zraka u ćeliji H16: =H12/(H8*60) = 47,592
Ukupna toplinska snaga potrebna za obavljanje svih procesa u vremenu t proračunati
u spojenoj ćeliji D17E17F17G17H17: =D13/(D8*60) = 71,361
U ćelijama D18, E18, F18, G18, H18 i kombiniranoj ćeliji D19E19F19G19H19 toplinska snaga je dana u mjernoj jedinici luka - u Gcal / h.
Time je izračun u Excelu dovršen.
Zaključci:
Imajte na umu da je za zagrijavanje zraka potrebno dvostruko više energije nego za zagrijavanje iste mase čelika.
Kod zagrijavanja vode troškovi energije su dvostruko veći nego kod zagrijavanja leda. Proces taljenja troši višestruko više energije nego proces zagrijavanja (uz malu temperaturnu razliku).
Grijanje vode troši deset puta više toplinske energije od grijanja čelika i četiri puta više nego grijanje zraka.
Za primanje informacije o izdavanju novih članaka i za preuzimanje radnih programskih datoteka Molim vas da se pretplatite na obavijesti u prozoru koji se nalazi na kraju članka ili u prozoru na vrhu stranice.
Nakon što unesete svoju e-mail adresu i kliknete na gumb "Primaj najave članaka". NE ZABORAVIPOTVRDI PRETPLATA klikom na poveznicu u pismu koje će vam odmah doći na navedenu poštu (ponekad - u mapi « Spam » )!
Prisjetili smo se pojmova "količina topline" i "toplinska snaga", razmotrili temeljne formule za prijenos topline i analizirali praktični primjer. Nadam se da je moj jezik bio jednostavan, razumljiv i zanimljiv.
Veselim se pitanjima i komentarima na članak!
preklinjem POŠTUJUĆI datoteka za preuzimanje autorskog rada NAKON PRETPLATE za najave članaka.
(ili prijenos topline).
Specifični toplinski kapacitet tvari.
Toplinski kapacitet je količina topline koju apsorbira tijelo kada se zagrije za 1 stupanj.
Toplinski kapacitet tijela označava se velikim latiničnim slovom IZ.
Što određuje toplinski kapacitet tijela? Prije svega, od svoje mase. Jasno je da će zagrijavanje, na primjer, 1 kilograma vode zahtijevati više topline nego zagrijavanje 200 grama.
Što je s vrstom tvari? Napravimo eksperiment. Uzmimo dvije identične posude i, ulijevajući u jednu vodu težine 400 g, au drugu biljno ulje težine 400 g, počet ćemo ih zagrijavati uz pomoć identičnih plamenika. Promatrajući očitanja termometara, vidjet ćemo da se ulje brzo zagrijava. Da bi se voda i ulje zagrijali na istu temperaturu, vodu je potrebno duže zagrijavati. Ali što dulje zagrijavamo vodu, to više topline dobiva od plamenika.
Dakle, za zagrijavanje iste mase različitih tvari na istu temperaturu potrebne su različite količine topline. Količina topline potrebna za zagrijavanje tijela, a time i njegov toplinski kapacitet ovise o vrsti tvari od koje se to tijelo sastoji.
Tako je, na primjer, za povećanje temperature vode mase 1 kg za 1 °C potrebna količina topline jednaka 4200 J, a za zagrijavanje iste mase suncokretovog ulja za 1 °C potrebna je količina potrebna je toplina jednaka 1700 J.
Fizička veličina koja pokazuje koliko je topline potrebno za zagrijavanje 1 kg tvari za 1 ºS zove se određena toplina ovu tvar.
Svaka tvar ima svoj specifični toplinski kapacitet koji se označava latiničnim slovom c i mjeri u džulima po kilogram-stupnju (J/(kg°C)).
Specifični toplinski kapacitet iste tvari u različitim agregatnim stanjima (krutom, tekućem i plinovitom) je različit. Na primjer, specifični toplinski kapacitet vode je 4200 J/(kg ºS), a specifični toplinski kapacitet leda je 2100 J/(kg ºS); aluminij u čvrstom stanju ima specifični toplinski kapacitet od 920 J/(kg - °C), a u tekućem stanju 1080 J/(kg - °C).
Imajte na umu da voda ima vrlo visok specifični toplinski kapacitet. Stoga voda u morima i oceanima, zagrijavajući se ljeti, apsorbira veliku količinu topline iz zraka. Zbog toga, na onim mjestima koja se nalaze u blizini velikih vodenih tijela, ljeto nije tako vruće kao na mjestima daleko od vode.
Izračun količine topline potrebne za zagrijavanje tijela ili koju ono oslobađa tijekom hlađenja.
Iz navedenog je jasno da količina topline potrebna za zagrijavanje tijela ovisi o vrsti tvari od koje se tijelo sastoji (odnosno o njegovom specifičnom toplinskom kapacitetu) i o masi tijela. Također je jasno da količina topline ovisi o tome za koliko stupnjeva ćemo povećati temperaturu tijela.
Dakle, da biste odredili količinu topline potrebnu za zagrijavanje tijela ili koju ono oslobađa tijekom hlađenja, morate pomnožiti specifičnu toplinu tijela s njegovom masom i razlikom između njegove konačne i početne temperature:
Q = cm (t 2 - t 1 ) ,
gdje Q- količina topline, c je specifični toplinski kapacitet, m- tjelesna masa , t 1 - početna temperatura, t 2 je konačna temperatura.
Kad se tijelo zagrije t 2 > t 1 i zbog toga Q > 0 . Kad se tijelo ohladi t 2i< t 1 i zbog toga Q< 0 .
Ako je poznat toplinski kapacitet cijelog tijela IZ, Q određuje se formulom:
Q \u003d C (t 2 - t 1 ) .
Prema definiciji, kalorija je količina topline koja je potrebna da se jedan kubični centimetar vode podigne na 1 stupanj Celzijusa. Gigakalorija, koja se koristi za mjerenje toplinske energije u termoenergetici i komunalnim djelatnostima, je milijarda kalorija. Postoji 100 centimetara u 1 metru, tako da postoji 100 x 100 x 100 = 1.000.000 centimetara u jednom kubičnom metru. Dakle, za zagrijavanje kocke vode po
1 stupanj, trebat će milijun kalorija ili 0,001 Gcal.
U mom gradu cijena grijanja je 1132,22 rubalja / Gcal, a cijena tople vode je 71,65 rubalja / m3, cijena hladne vode je 16,77 rubalja / m3.
Koliko se Gcal troši za zagrijavanje 1 kubnog metra vode?
mislim da da
s x 1132,22 \u003d 71,65 - 16,77 i na taj način rješavam jednadžbe da saznam čemu je jednako s (Gcal), odnosno jednako je 0,0484711452 Gcal
Nešto sumnjam, po mom mišljenju pogrešno odlučujem
ODGOVOR:
Ne mogu pronaći nikakve pogreške u vašem izračunu.
Naravno, trošak otpadnih voda (odvodnja) ne bi trebao biti uključen u navedene tarife.
Približan izračun za grad Iževsk prema starim normama izgleda ovako:
0,19 Gcal po osobi mjesečno (ova norma je već otkazana, ali nema druge, na primjer, to će učiniti) / 3,6 kubnih metara. po osobi mjesečno (stopa potrošnje tople vode) = 0,05278 Gcal po 1 kubnom metru. (toliko topline je potrebno da se 1 kubni metar hladne vode zagrije na standardnu temperaturu tople vode, a to je, da vas podsjetim, 60 stupnjeva C).
Za točniji izračun količine toplinske energije za grijanje vode izravnom metodom na temelju fizičkih veličina (a ne obrnutim putem na temelju odobrenih tarifa za opskrbu toplom vodom) - preporučujem korištenje predložak za izračun tarife tople vode (REC UR). Formula za izračun, između ostalog, koristi temperaturu hladne vode u ljetnom i zimskom (grijanom) razdoblju, trajanje tih razdoblja.
Oznake: gigakalorija, topla voda
- Plaćamo usluge tople vode, temperatura je puno niža od standardne. Što učiniti?
- Kontinuirano razdoblje isključenja PTV-a utvrđeno Pravilima nije nezakonito - odluka Vrhovnog suda Ruske Federacije (2017.)
- Inicijativa za pravedniju tarifu i metodologija mjerenja tople vode
- O postupku ponovnog izračuna iznosa plaćanja za grijanje i opskrbu toplom vodom tijekom isključenja - pojašnjenje Rospotrebnadzora za SD
- O računovodstvu nosača topline u zatvorenom sustavu opskrbe toplinom - pismo Ministarstva graditeljstva Ruske Federacije od 31. ožujka 2015. br. 9116-OD / 04
- UR - O smanjenju plaćanja za grijanje i opskrbu toplom vodom - dopis Ministarstva energetike UR od 17.08.2015 br. 11-10 / 5661
- Koje je standardno razdoblje za provjeru kućnog mjernog uređaja za grijanje i toplu vodu?
- Prljava topla voda iz slavine. Gdje se prijaviti?
- Može li se vodomjer u stanu naviti za cijeli ulaz? Kako platiti? Indikacije za mjesec - 42 kubika
- Postupak vođenja zasebnog računovodstva troškova u području vodoopskrbe i odvodnje - nalog Ministarstva graditeljstva Ruske Federacije od 25. siječnja 2014. br. 22 / pr
- plaćanje vode i struje u stanu bez smještaja
- toplinski obračun prema ODPU za 1/12
- Napajanje
- Ogromna plaćanja za sobu u hostelu (17,3 m2)
| Komentari: (11) | |
| Savjet: Podijelite vezu na društvenim medijima ako želite više odgovora/komentara! | |
“...- Koliko papiga stane u tebe, tolika ti je visina.
- Stvarno potrebno! Neću progutati toliko papagaja!…”
Iz m/ž “38 papiga”
U skladu s međunarodnim pravilima SI (International System of Units), količina toplinske energije ili količina topline mjeri se u Joule [J], također postoje višestruke jedinice kiloJoule [kJ] = 1000 J., MegaJoule [MJ] = 1.000.000 J, GigaJoule [ GJ] = 1.000.000.000 J. itd. Ova mjerna jedinica toplinske energije je glavna međunarodna jedinica i najčešće se koristi u znanstvenim i znanstveno-tehničkim proračunima.
No, svi mi znamo ili smo barem jednom čuli da je još jedna jedinica za mjerenje količine topline (ili samo topline) kalorija, kao i kilokalorija, Megakalorija i Gigakalorija, što znači prefikse kilo, Giga i Mega, pogledajte primjer s Joules gore. U našoj se zemlji povijesno razvilo tako da se pri izračunu tarifa za grijanje, bilo grijanje na struju, plin ili kotlove na pelete, uobičajeno uzima u obzir trošak točno jedne gigakalorije toplinske energije.
Dakle, što je gigakalorija, kilovat, kilovat*sat ili kilovat/sat i džul i kako su povezani?, saznat ćete u ovom članku.
Dakle, osnovna jedinica toplinske energije je, kao što je već spomenuto, Joule. Ali prije nego što govorimo o mjernim jedinicama, potrebno je, načelno, na razini kućanstva objasniti što je toplinska energija te kako i zašto je mjeriti.
Svi znamo od djetinjstva da za grijanje (da biste dobili toplinsku energiju) morate nešto zapaliti, pa smo svi ložili vatru, tradicionalno gorivo za vatru je ogrjevno drvo. Dakle, očito, tijekom izgaranja goriva (bilo koje: ogrjevno drvo, ugljen, peleti, prirodni plin, dizelsko gorivo) oslobađa se toplinska energija (toplina). Ali da bi se zagrijale, na primjer, različite količine vode, potrebna je različita količina drva za ogrjev (ili drugog goriva). Jasno je da je nekoliko vatri u vatri dovoljno za zagrijavanje dvije litre vode, a da biste skuhali pola kante juhe za cijeli kamp, morate se opskrbiti s nekoliko snopova drva za ogrjev. Kako se tako stroge tehničke veličine poput količine topline i topline izgaranja goriva ne bi mjerile snopovima drva za ogrjev i kantama juhe, toplinski inženjeri odlučili su unijeti jasnoću i red te su se dogovorili izmisliti jedinicu za količinu topline. Da bi ova jedinica bila posvuda ista, definirana je na sljedeći način: potrebno je 4190 kalorija, ili 4,19 kilokalorija, da se jedan kilogram vode zagrije za jedan stupanj pod normalnim uvjetima (atmosferski tlak), dakle, da se zagrije jedan gram vode, bit će dovoljno tisuću puta manje topline - 4,19 kalorija.
Kalorija je povezana s međunarodnom jedinicom toplinske energije, Jouleom, kako slijedi:
1 kalorija = 4,19 džula.
Dakle, za zagrijavanje 1 grama vode za jedan stupanj potrebno je 4,19 Joula toplinske energije, a za zagrijavanje jednog kilograma vode 4,190 Joula topline.
U tehnici, uz mjernu jedinicu toplinske (i svake druge) energije, postoji jedinica za snagu, a prema međunarodnom sustavu (SI) to je Watt. Pojam snage primjenjiv je i na uređaje za grijanje. Ako uređaj za grijanje može isporučiti 1 Joule toplinske energije u 1 sekundi, tada je njegova snaga 1 vat. Snaga je sposobnost uređaja da proizvede (stvori) određenu količinu energije (u našem slučaju toplinske energije) u jedinici vremena. Vraćajući se na naš primjer s vodom, da bismo zagrijali jedan kilogram (ili jednu litru, u slučaju vode, kilogram je jednak litri) vode za jedan stupanj Celzija (ili Kelvina, svejedno), potrebna nam je snaga od 1 kilokalorije. odnosno 4.190 J. toplinske energije. Za zagrijavanje jednog kilograma vode u 1 sekundi vremena za 1 stupanj potreban nam je uređaj sljedeće snage:
4190 J./1 s. = 4 190 W. odnosno 4,19 kW.
Ako želimo u istoj sekundi zagrijati naš kilogram vode za 25 stupnjeva, tada nam treba dvadeset i pet puta više snage, tj.
4,19 * 25 \u003d 104,75 kW.
Dakle, možemo zaključiti da je kotao na pelete snage 104,75 kW. zagrije 1 litru vode za 25 stupnjeva u jednoj sekundi.
Kad smo već kod Wattsa i kilovata, valja reći koju riječ io njima. Kao što je već spomenuto, vat je jedinica snage, uključujući i toplinsku snagu kotla, ali osim kotlova na pelete i plina, čovječanstvu su poznati i električni kotlovi, čija se snaga mjeri, naravno, u istih kilovata i ne troše niti pelete niti plin, te struju čija se količina mjeri u kilovatsatima. Ispravno pisanje jedinice energije je kilovat * sat (naime, kilovat pomnožen sa satom, a ne podijeljeno), pisanje kW / sat je pogreška!
U električnim kotlovima se električna energija pretvara u toplinsku energiju (tzv. Jouleova toplina), a ako je kotao potrošio 1 kWh električne energije, koliko je topline proizveo? Da biste odgovorili na ovo jednostavno pitanje, morate izvršiti jednostavan izračun.
Pretvarajući kilovate u kilodžule/sekunde (kilodžule po sekundi) i sate u sekunde: u jednom satu ima 3600 sekundi, dobivamo:
1 kW*h =[ 1 kJ/s]*3600 s.=1.000 J *3600 s = 3.600.000 Joulesa ili 3,6 MJ.
Tako,
1 kWh = 3,6 MJ.
S druge strane, 3,6 MJ / 4,19 \u003d 0,859 Mcal \u003d 859 kcal \u003d 859 000 kal. Energetika (toplinska).
Prijeđimo sada na Gigacalorie, čiju cijenu za razne vrste goriva vole razmatrati inženjeri topline.
1 Gcal = 1.000.000.000 kal.
1.000.000.000 kal. \u003d 4,19 * 1.000.000.000 \u003d 4.190.000.000 J. \u003d 4.190 MJ. = 4,19 GJ.
Ili, znajući da je 1 kWh = 3,6 MJ, preračunavamo 1 gigakaloriju po kilovatsatu:
1 Gcal = 4190 MJ/3,6 MJ = 1163 kWh!
Ako se nakon čitanja ovog članka odlučite posavjetovati sa stručnjakom naše tvrtke o bilo kojem pitanju vezanom uz opskrbu toplinom, tada Ovdje!
Izvor: heat-en.ru
730. Zašto se voda koristi za hlađenje nekih mehanizama?
Voda ima visok specifični toplinski kapacitet, što doprinosi dobrom odvođenju topline iz mehanizma.
731. U kojem slučaju treba utrošiti više energije: za zagrijavanje jedne litre vode za 1 °C ili za zagrijavanje sto grama vode za 1 °C?
Za zagrijavanje litre vode, jer što je masa veća, potrebno je utrošiti više energije.
732. Vilice od nikla i srebra iste mase umočene su u vruću vodu. Dobivaju li jednaku količinu topline od vode?
Vilica od bakra i nikla primit će više topline, jer je specifična toplina bakra i nikla veća nego kod srebra.
733. Komad olova i komad lijevanog željeza iste mase udarili su tri puta maljem. Koji dio je postao topliji?
Olovo će se više zagrijavati jer je njegov specifični toplinski kapacitet manji od lijevanog željeza, a za zagrijavanje olova potrebno je manje energije.
734. U jednoj tikvici nalazi se voda, a u drugoj kerozin iste mase i temperature. U svaku tikvicu ubačena je jednako zagrijana željezna kocka. Što će se zagrijati na višu temperaturu - voda ili kerozin?
Kerozin.
735. Zašto su kolebanja temperature zimi i ljeti manje oštra u gradovima na morskoj obali nego u gradovima u unutrašnjosti?
Voda se zagrijava i hladi sporije od zraka. Zimi se hladi i pomiče tople zračne mase na kopno, čineći klimu na obali toplijom.
736. Specifični toplinski kapacitet aluminija je 920 J/kg °C. Što to znači?
To znači da je za zagrijavanje 1 kg aluminija za 1 °C potrebno 920 J.
737. Aluminijske i bakrene šipke iste mase 1 kg ohlade se za 1 °C. Koliko će se promijeniti unutarnja energija svakog bloka? Koja traka će se više promijeniti i za koliko?
738. Kolika je količina topline potrebna da se željezni trupac kilograma zagrije na 45 °C?
739. Kolika je toplina potrebna da se 0,25 kg vode zagrije s 30°C na 50°C?
740. Kako će se promijeniti unutarnja energija dvije litre vode pri zagrijavanju za 5 °C?
741. Kolika je toplina potrebna da se 5 g vode zagrije s 20 °C na 30 °C?
742. Kolika je količina topline potrebna da se aluminijska kugla mase 0,03 kg zagrije za 72 °C?
743. Izračunajte količinu topline potrebnu da se 15 kg bakra zagrije na 80 °C.
744. Izračunaj količinu topline potrebnu da se 5 kg bakra zagrije od 10 °C na 200 °C.
745. Kolika je količina topline potrebna da se 0,2 kg vode zagrije s 15 °C na 20 °C?
746. Voda mase 0,3 kg ohladila se za 20 °C. Za koliko se smanjuje unutarnja energija vode?
747. Kolika je toplina potrebna da se 0,4 kg vode temperature 20 °C zagrije na temperaturu 30 °C?
748. Koliko se topline potroši za zagrijavanje 2,5 kg vode za 20 °C?
749. Koliko se topline oslobodilo kada se 250 g vode ohladilo s 90 °C na 40 °C?
750. Kolika je količina topline potrebna da se 0,015 litara vode zagrije za 1 °C?
751. Izračunajte količinu topline potrebnu da se ribnjak obujma 300 m3 zagrije za 10 °C?
752. Koliko topline treba privesti 1 kg vode da bi joj se temperatura povisila s 30°C na 40°C?
753. Voda obujma 10 litara ohladila se s temperature 100 °C na temperaturu 40 °C. Kolika se toplina pri tome oslobađa?
754. Izračunaj količinu topline potrebnu da se 1 m3 pijeska zagrije za 60 °C.
755. Volumen zraka 60 m3, specifični toplinski kapacitet 1000 J/kg °C, gustoća zraka 1,29 kg/m3. Koliko je topline potrebno da se podigne na 22°C?
756. Voda se zagrijala za 10 °C, pri čemu je utrošeno 4,20 103 J topline. Odredite količinu vode.
757. Voda mase 0,5 kg predala je 20,95 kJ topline. Kolika je bila temperatura vode ako je početna temperatura vode bila 20°C?
758. U bakreni lonac mase 2,5 kg ulije se 8 kg vode temperature 10 °C. Koliko je topline potrebno da voda u loncu zavrije?
759. U bakrenu kutlaču mase 300 g ulivena je litra vode temperature 15 °C.Kolika je toplina potrebna da se voda u kutlači zagrije za 85 °C?
760. Komad zagrijanog granita mase 3 kg stavljen je u vodu. Granit predaje 12,6 kJ topline vodi, koja se hladi za 10 °C. Koliki je specifični toplinski kapacitet kamena?
761. Vruća voda od 50°C dodana je u 5 kg vode od 12°C i dobivena je smjesa temperature 30°C. Koliko je vode dodano?
762. Voda od 20°C dodana je u 3 litre vode od 60°C da se dobije voda od 40°C. Koliko je vode dodano?
763. Kolika će biti temperatura smjese ako se 600 g vode temperature 80 °C pomiješa s 200 g vode temperature 20 °C?
764. Litru vode od 90°C ulili smo u vodu od 10°C, pa je temperatura vode postala 60°C. Koliko je bilo hladne vode?
765. Odredi koliko vruće vode zagrijane na 60°C treba uliti u posudu ako je u posudi već 20 litara hladne vode temperature 15°C; temperatura smjese treba biti 40 °C.
766. Odredi kolika je toplina potrebna da se 425 g vode zagrije za 20 °C.
767. Za koliko će se stupnjeva zagrijati 5 kg vode ako voda primi 167,2 kJ?
768. Kolika je toplina potrebna da se m grama vode temperature t1 zagrije na temperaturu t2?
769. U kalorimetar je uliveno 2 kg vode temperature 15 °C. Do koje temperature će se zagrijati voda kalorimetra ako se u nju spusti mjedeni uteg mase 500 g zagrijan na 100 °C? Specifični toplinski kapacitet mjedi je 0,37 kJ/(kg °C).
770. Postoje komadi bakra, kositra i aluminija istog volumena. Koji od ovih komada ima najveći, a koji najmanji toplinski kapacitet?
771. U kalorimetar je uliveno 450 g vode temperature 20 °C. Kad se u tu vodu uroni 200 g željeznih strugotina zagrijanih na 100°C, temperatura vode postane 24°C. Odredite specifični toplinski kapacitet piljevine.
772. U bakreni kalorimetar mase 100 g nalazi se 738 g vode čija je temperatura 15 °C. U ovaj kalorimetar spušteno je 200 g bakra na temperaturu od 100 °C, nakon čega je temperatura kalorimetra porasla na 17 °C. Koliki je specifični toplinski kapacitet bakra?
773. Čelična kugla mase 10 g izvadi se iz peći i spusti u vodu temperature 10 °C. Temperatura vode se popela na 25°C. Kolika je bila temperatura kugle u pećnici ako je masa vode 50 g? Specifični toplinski kapacitet čelika je 0,5 kJ/(kg °C).
776. Voda mase 0,95 g temperature 80 °C pomiješana je s vodom mase 0,15 g temperature 15 °C. Odredite temperaturu smjese. 779. Čelično dlijeto mase 2 kg zagrijano je na temperaturu od 800 °C i zatim spušteno u posudu s 15 litara vode temperature 10 °C. Do koje temperature će se zagrijati voda u posudi?
(Indikacija. Za rješavanje ovog problema potrebno je napraviti jednadžbu u kojoj se kao nepoznanica uzima željena temperatura vode u posudi nakon spuštanja rezača.)
780. Koju će temperaturu poprimiti voda ako pomiješate 0,02 kg vode na 15 °C, 0,03 kg vode na 25 °C i 0,01 kg vode na 60 °C?
781. Za grijanje dobro prozračene klase potrebna je količina topline od 4,19 MJ na sat. Voda ulazi u radijatore na 80°C, a izlazi na 72°C. Koliko vode treba dovoditi u radijatore svakog sata?
782. Olovo mase 0,1 kg pri temperaturi 100 °C uronjeno je u aluminijski kalorimetar mase 0,04 kg u kojem je bilo 0,24 kg vode pri temperaturi 15 °C. Nakon toga je u kalorimetru ustanovljena temperatura od 16 °C. Koliki je specifični toplinski kapacitet olova?
Kako započeti kao učitelj?
Učenje engleskog jezika na daljinu
Pravilni i nepravilni engleski glagoli