Енергія, що міститься в 1 м3 води при 90 °

Re: енергія, що міститься в 1 м3 води при 90 °

Я думаю, це ковзання язика: Ват - це одиниця виміру потужності, а не енергії.

Ват-година є одиницею енергії, зазначається W.h
(або Шxх, щоб було зрозуміло, але особливо не W/h, як ми бачимо занадто часто).
Законодавчою одиницею енергії є Джоуль, а 1 Вт.год = 3600 Джоулів

Перейти від поняття потужності P (вираженої у ватах)
до енергії W (виражена в Джоулях),
нам потрібно ввести поняття належного t (виражене в секундах)

Енергія дорівнює потужності X з часом:
Енергія (в джоулях) = Потужність P (у ватах) X Час t (у секундах)

Наприклад, котел потужністю 5000 Вт, який працює протягом 10 годин, тобто 10 х 3600 секунд, споживатиме (або вироблятиме, якщо можна знехтувати втратами) енергію В, рівну:
E = 5000 x 10 x 3600 = 180 000 000 джоулів або 180 мега-джоулів.

Ви бачите, що тут офіційна одиниця енергії не надто практична.

Ось чому на практиці ми віддаємо перевагу потужності, і тоді енергія, яка подається до нашого котла (або: виробляється.), Тоді пишеться:
E = 5000 (Вт) x10 (годин) = 50000 Вт.год, або 50 кВт.год

Щоб повернутися до початкового питання:

Я не можу відповісти вам, якщо ви не скажете мені, що буде кінцева температура цієї водойми

Уявіть, що ваші 1000 кг води при температурі 90 ° C використовуються для обігріву будинку з 5 радіаторами по 1000 Вт кожен.
У розпал зими нам може знадобитися миттєва потужність в 5 разів на 1000 Вт або 5 кВт.

Як довго ми будемо мати достатньо енергії, щоб температура води не опускалася нижче 60 ° C. ?

Початкова температура 90 ° C
Кінцева температура 60 ° C
---------------------------
Різниця температур dT = 30 ° C

Витрачена енергія (в Джоулях) = маса води x питома теплоємність води x різниця температур dT

маса води m = 1000 кг
питома теплота води = 4186 Джоуль/° C/кг (*) див. внизу сторінки
різниця температур dT = 30 ° C
Витрачена енергія = 1000 х 4186 х 30 = 125 580 000 джоулів або 125 580 кДж

Ми бачили трохи вище ніж
Енергія Вт (в джоулях) = Потужність Р (у Вт) X Час t (у секундах)
ми можемо виразити час відповідно до доступної енергії та запитуваної потужності:

Цифрова програма:

Ділячи цей час на 60, ми отримуємо 418 хвилин, або приблизно 7 годин.

На практиці котел центрального опалення не працює постійно.
Наприклад, враховуючи, що радіатори потребують енергії лише третину часу, ми помножуємо час на 3, тобто 21 годину.

Бухгалтерський баланс:
Кубічний метр води при 90 ° С добре прогрівав будинок протягом доби.
Зараз його температура становить 60 ° C.
Як ми будемо гріти післязавтра?

Вибачте, що так довго було!
______________________________ ___________________________
(*) Власне кажучи, температури повинні бути виражені в Кельвін
питома теплоємність води = 4186 Дж кг ^ -1 . К^ -1

Я використовував букву Е для позначення Енергії, хоча її зазвичай позначають буквою W
(але ризик плутанини з Ватом)