RP-Energie-Lexikon - теплоємність, питома теплоємність, тепло, запас
Визначення: міра здатності організму зберігати тепло
Англійською: теплоємність, теплоємність
Символ формули: C. (питома теплоємність: c )
Одиниця виміру: Дж/К (питома теплоємність: Дж/(кг К), Дж/(м 3 К))
Оригінальне створення: 26.08.2010; остання зміна: 14.03.2020
Теплоємність C. тіла вказує, скільки енергії потрібно для підвищення його температури на 1 К (розмовно: на один градус). Наприклад, теплоємність одного літра рідкої води становить приблизно 4,19 кДж/К. Теплоємність є мірою здатності тіла накопичувати тепло: кількість теплоти, що надходить під час нагрівання, знову виділяється, коли тіло охолоджується до початкової температури. Теплоємність, природно, залежить від кількості матеріалу.
Також слід зазначити, що кількість тепла, яке може зберігатися, залежить від можливої зміни температури. Наприклад, керамічний резервуар для зберігання тепла з електричним нагріванням може поглинати значно більше тепла на кілограм, ніж резервуар для гарячої води, оскільки він може бути доведений до набагато більш високих температур. Це хоча його теплоємність на кілограм значно нижча.
Питома теплоємність
Питома теплоємність c характеризує певний матеріал і відноситься до фіксованої кількості, як правило, одного кілограма, іноді також до об'єму (наприклад, 1 кубічний метр). Наприклад, питома теплоємність рідкої води становить приблизно 4,19 кДж/(кг К), а повітря - 1,005 кДж/(кг К) або 1,2 кДж/(м 3 К) (при кімнатній температурі та постійному тиску див. вище).
Якщо помножити таку цифру на відповідну кількість матеріалу в об’єкті, ви знову отримаєте теплоємність. Приклад: 400 кг води в резервуарі з гарячою водою дають теплоємність 4,19 кДж/(кг К) 400 кг = 1676 кДж/К = 1,676 МДж/К = 0,47 кВт/год. Тому пам'ять займає z. B. 4,7 кВт-год, якщо він нагрівається на 10 К (розмовно: на 10 градусів).
граничні умови
Питома теплоємність газів може суттєво залежати від умов, за яких відбувається підвищення температури. Значення cстор застосовується при постійному тиску, напр. B. тиск повітря навколишнього середовища. Значення cV одержується, однак, якщо обсяг підтримується постійним під час нагрівання (ізохорна теплоємність). У випадку газів існує значна різниця, оскільки, якщо тиск постійний, газ розширюється при нагріванні і виконує певну роботу (виділяє механічну енергію). Оскільки температура залежить від результуючої внутрішньої енергії, відповідно потрібно подавати більше тепла, щоб досягти бажаного підвищення температури: cстор тому більший за cV . Наприклад, з повітрям cстор = 1,005 кДж/(кг К), при цьому cV становить лише 0,718 кДж/(кг К). Однак у випадку рідин і твердих речовин ця різниця набагато менша, оскільки при нагріванні розширення значно слабше.
Також може існувати певна залежність теплоємності від температури. Однак цей ефект зазвичай незначний, за винятком випадків, коли температура дуже сильно змінюється або коли відбувається фазовий перехід (наприклад, плавлення або випаровування).
Приклади
Накопичувач гарячої води ємністю 400 літрів має теплоємність 400 кг · 4,19 кДж/(кг К) = 1,68 МДж/К = 0,47 кВт/год, якщо нехтувати теплоємністю резервуару. Тому вам потрібно приблизно 40 K · 0,47 кВт · год/K = 18,6 кВт · год тепла, щоб нагріти таку систему накопичення від 10 ° C до 50 ° C.
Якщо повітря в приміщенні площею 20 м 2 і висотою 2,5 м потрібно прогріти на 10 градусів, для цього потрібно 10 К · 20 м 2 · 2,5 м · 1,2 кДж/(м 3 К) = 600 кДж = 0,17 кВт-год тепла. (Тут нехтували незначним впливом вологості повітря.) Теплоємність твердих предметів у приміщенні та стінах значно вища, ніж у повітря. Отже, короткочасно, але енергійно провітрюючи кімнату (періодична вентиляція), ви можете зменшити втрати енергії набагато меншими, ніж при постійній вентиляції, що також охолоджує предмети та стіни.
Запитання та коментарі читачів
Тут ви можете запропонувати запитання та коментарі для публікації та відповіді. Автор RP-Energie-Lexikon прийме рішення про прийняття за певними критеріями. По суті, справа в тому, що справа представляє широкий інтерес.
Якщо ви отримаєте тут допомогу, ви можете повернути послугу пожертвою, за допомогою якої ви підтримаєте подальший розвиток енергетичного словника.
Захист даних: Будь ласка, не вводьте тут жодних особистих даних. Ми все одно не публікували б їх і незабаром видалили б. Дивіться також нашу політику конфіденційності.
Якщо ви хочете отримати особистий відгук або пораду від автора, напишіть йому електронною поштою.
Подаючи заявку, ви даєте згоду на публікацію своїх записів тут відповідно до наших правил.
Якщо вам подобається цей веб-сайт, повідомте про це своїм друзям та колегам - e. Б. через соціальні мережі, натиснувши тут:
Ці кнопки спільного доступу налаштовані на захист даних!
Код для посилань на інших веб-сайтах
Якщо ви хочете розмістити посилання на цю статтю в іншому місці (наприклад, на вашому веб-сайті, у соціальних мережах, на дискусійних форумах або у Вікіпедії), ви можете знайти код тут. Такі посилання можуть, наприклад, В. бути дуже корисним для пояснень слів.
HTML посилання на цю статтю:
З попереднім переглядом зображення (див. Вікно безпосередньо над цим):
Якщо ви вважаєте за доцільне розмістити посилання у Вікіпедії, напр. B. у розділі "== Веб-посилання ==":