Удельная теплоемкость — Словарь терминов | ПластЭксперт
Понятие и общие сведения
Удельная теплоёмкость – это физическая величина,равная количеству теплоты, нужному для нагрева одного килограмма вещества на один градус Кельвина или Цельсия. Точно эту же меру теплоты килограмм вещества выделяет в окружающую среду при охлаждении на один градус.
В международной системе Си принято, что удельная теплоёмкость имеет обозначение в виде латинской буквы С, а единицей измерения принят Дж/кг*°С или Дж/кг*К. Нужно помнить, что теплоемкость любого материала сильно зависит от окружающей температуры.
Величина удельной теплоёмкости каждого материала находится экспериментальным путем. Согласно закону сохранения энергии, количество выделенной или поглощенной теплоты равняется изменению внутренней энергии. Исходя из этого можно сделать вывод, что значение удельной теплоёмкости иллюстрирует изменение внутренней энергии одного килограмма вещества, нагретого или охлажденного на один градус Цельсия.
Применение
Известно, что в среднем жидкости обладают довольно большой удельной теплоёмкость, особенно вода. Этот факт положен в основу современных систем отопления, где жидкости, а чаще всего именно вода используется как теплоноситель, то есть вещество для аккумулирования и переноса теплоты.
Рис.1. Принципиальная схема отопления помещения
Удельная теплоемкость металлов, напротив, невысока, а среди них наименьшим значением обладает золото.
Часто необходимо найти сколько теплоты (обозначается буквой Q) необходимо для нагрева какого-либо предмета, имеющего определенную массу (m) и изначальную температуруt(1) до другой температуры t(2). Это значение вычисляется как произведение удельной теплоёмкости предмета, его массы и разности указанных температур. Для такого вычисления применяют формулу вида:
Q=c*m*(t(2) — t(1))
Так же точно рассчитывается и объем теплоты, выделяющийся в случае охлаждения данного тела. Единственная разница заключается в том, что в формуле t(2) становится изначальной температурой, а t(1) – конечным значением температуры.
Теплоемкость полимеров
В индустрии полимеров такой показатель, как удельная теплоемкость, является важным, но не критическим параметром. В той или иной степени это значение может определять режимы переработки конкретного полимера. Также оно важно при эксплуатации пластмассового изделия и, следовательно, для подбора полимерного материала для изделий. Значения теплоемкостей полимеров также получают экспериментально. Однако, попытки расчетного ее определения на базе химического строения макромолекулы с тем или иным успехом также имели место быть неоднократно.
Ниже приведены значения удельных теплоемкостей для основных полимеров в Дж/кг*C.
— отвержденные эпоксидные олигомеры – 1110,
— полиэтилен – 1550,
— полиамид-6 – 1310,
— полиэтилентерефталат – 1030,
— полиметилметакрилат – 270,
— поликарбонат – 1100,
— полистирол – 1110,
— резина на основе природного или искусственного каучука – 1800,
— политетрафторэтилен – 970,
— поливинилхлорид – 880.
Зависимость удельной теплоемкости полимерных материалов от температуры обладает своими особенностями. Важным фактом является различие в теплоемкостях аморфных и кристаллических полимеров и пластических масс. Так у аморфных полимерных материалов этот показатель обычно более высокий, чем у кристаллических и тем более сильно закристаллизованных.
Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на
Доске объявлений ПластЭксперт
Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на
Форуме о полимерах ПластЭксперт
Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий
Теплоемкость технических материалов — Энциклопедия по машиностроению XXL
Парциальное давление НС1 и HjO над водными растворами хлористого водорода — кн. 1, табл. 8.7 —Nh4 и Н2О над растворами аммиака — кн. 1, табл. 8.8 Плотность агрегатная золошлаковых материалов — кн. 3, табл. 8.23 —, коэффициент теплопроводности, удельная теплоемкость технических материалов — кн. 2, табл. 2.6 [c.543]ТЕПЛОЕМКОСТЬ РАСТВОРОВ, СМЕСЕЙ, СПЛАВОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ [c.217]
В табл. 9.15—9.20 и на рис. 9.1 I, 9.12 приведены значения удельной теплоемкости для различных сплавов и технических материалов.
Таблица 9.20. Удельная теплоемкость tp, кДж/(кг К), неметаллических технических материалов при различной температуре Т, К |
Объемный вес 7 коэффициент теплопроводности X и теплоемкость с различных технических материалов [c. 184]
Произведенные нами опыты разбиваются на две группы. Предметом опытов первой группы явились химически достаточно определенные, чистые вещества, удельная теплоемкость которых измерялась неоднократно различными экспериментаторами. Опыты второй группы относятся к различным техническим материалам, плохим проводникам тепла, в частности к теплоизоляционным материалам. [c.325]
При экспериментальном изучении теплового режима наряду с температурными измерениями необходимы также измерения тепловых потоков, теплофизических свойств и коэффициентов теплообмена (теплоотдачи). Имеются методы для исследования теплофизических свойств (теплопроводность, теплоемкость, температуропроводность) технических материалов разработан ряд методов измерения тепловых потоков [Л. 7, 28, 30, 31, 32, 37 и др.].Сделанное замечание следует обобщить с тем же обстоятельством мы сталкиваемся во всех методах всех видов испытаний технических неоднородных материалов, будут ли это испытания механические, объемные, тепловые и т. д. для получения средних величин — среднего объемного веса, средней теплопроводности и др. — необходимо отобрать неско.чько проб материала, испытать каждую и взять среднее арифметическое из результатов отдельных опытов. Исключение представляет только одна величина — удельная теплоемкость с, численное значение которой относится к единице массы или веса данного вещества, безотносительно к тому, какой объем эта масса занимает.
Приведенные в табл. 25 цифры представляют собою по большей части результаты некоторых испытаний, производившихся под нашим руководством в ленинградских научно-технических учреждениях [6, 43, 44, 45J, отчасти заимствованы из других источников [40, 46, 47]. Некоторые цифры, преимущественно касающиеся древесины, пластмасс и аналогичных органических материалов, нуждаются в уточнении, на их теплоемкость сильное влияние оказывает влажность, что иногда i можно учесть аддитивной формулой, приведенной выше.
В книге приводится описание методов и аппаратуры для экспериментального определения теплоемкости, теплопроводности и температуропроводности материалов в твердом, жидком и газообразном состояниях. Методы основываются на решении задач нелинейной теплопроводности в режиме монотонного разогрева (охлаждения) образцов и в совокупности позволяют осуществлять теплофизические измерения в области температур от — 180 до 3000° С. Главное внимание уделено физической сущности методов, особенностям технической реализаций экспериментальных установок и анализу методических погрешностей опыта.
Для комплексного исследования теплоемкости и коэффициента а твердых тепло-изоляторов (пластиков, огнеупоров) и полупроводников в режиме монотонного разогрева образцов в диапазоне температур от 50 до 900° С разработан прибор ДК-ас-900, представляющий собой техническую реализацию метода трубки [109]. Погрешность измерений 5—8%. Для независимых измерений коэффициентов а и Л твердых полимерных и полупроводниковых материалов, теплопроводность которых не превышает 10 Вт/(м-°С), в режиме монотонного разогрева образцов в интервале температур от —100 до — -400°С разработан прибор ДК-а .
При сварке термопластичных ПКМ в расплаве, когда полимер в зоне контактирующих поверхностей доводится до вязкотекучего состояния, в первую очередь необходимо учитывать, что введение наполнителя в термопласт приводит к изменению теплофизических свойств и вязкости материала при температуре сварки. Поскольку наполнители типа технического углерода и стекла проводят теплоту лучше, чем термопласты, их удельная теплоемкость меньше, а плотность выше, введение неорганических наполнителей указанных видов увеличивает теплопроводность термопласта. Благодаря этому прогрев происходит быстрее, однако ускоряется и отвод теплоты из зоны сварки. Наполнение термопластов наиболее благоприятно влияет на скорость нагрева свариваемых поверхностей при подводе теплоты к наружным поверхностям изделий (так называемом косвенном нагреве), причем в первую очередь в случае соединения толстостенных деталей. Если теплота генерируется в месте сварки, то повышенная теплопроводность ПКМ увеличивает тепловые потери в результате передачи теплоты в сварочные инструменты. При сварке с присадочным материалом из-за более быстрого охлаждения материала шва необходимо принимать в расчет более высокий уровень термических остаточных напряжений в зоне шва и связанное с этим более низкое качество соединения. При сварке нагретым инструментом прямым нагревом (подвод теплоты непосредственно к соединяемым [c. 343]
В приведенных выше примерах ( 2—7) использование данных по теплоемкостям имеет не только научное, но нередко и большое прикладное значение. Кроме того, в промышленности часто возникают специфические вопросы, которые не охватываются рассмотренными случаями. Так, знание теплоемкостей чистых веществ и их смесей необходимо для расчета тепловых балансов реакторов, печных установок и т. д., что имеет большое значение при проектировании и строительстве предприятий химической и металлургической промышленности, в производстве строительных материалов и многих других областях народного хозяйства. Для технического усовершенствования и повышения экономичности паровых двигателей нужно знать с большой точностью теплоемкость и энтальпию воды и водяного пара до весьма высоких значений температуры и давления. Эти и многие другие потребности не всегда могут быть удовлетворены имеющимися в литературе данными и нуждаются в постановке специальных работ по экспериментальному определению теплоемкостей и теплот фазовых переходов. [c.256]
Скорость нагрева лакокрасочного покрытия при терморадиационной сушке зависит ) от свойств самого покрытия (теплоемкость, коэффициент поглощения и др.) 2) от интенсивности облучения 3) от свойств окрашиваемого изделия (теплопроводность, теплоемкость коэффициент отражения, масса, габаритные размеры, конфигурация). Режимы сушки, приведенные в технических условиях на лакокрасочные материалы, относятся к обычной конвекционной сушке, а не к терморадиационной. [c.270]
К теплоносителям, используемым в ядерной энергетике, предъявляются специальные требования приемлемые ядерно-фнзические свойства, минимальное воздействие на конструкционные материалы, стойкость при облучении, термическая стойкость, низкая химическая активность, высокая температура кипения, небольшая вязкость, высокая теплопроводность, большая теплоемкость, низкая стоимость теплоносителя и т. д. Трудно найти теплоноситель, который удовлетворял бы всем этим требованиям в равной мере. Каждый из теплоносителей, используемый в ядерной энергетике, имеет преимущества и недостатки, определяющие область его применения. Выбор теплоносителя осуществляется с учетом всех физико-технических требований. Большое внимание при этом уделяется теплофизическим и гидродинамическим характеристикам теплоносителя. Во всех случаях теплообмена между потоком теплоносителя и обтекаемой им поверхностью существенное значение имеют процессы в гидродинамическом и тепловом пограничных слоях. Соотношение между тол-щицами гидродинамического 8 и теплового слоев в основном зависит от соотношения кинематической вязкости v и коэффициентов температуропроводности среды а, т. е. от критерия Рг. По значению числа Рг теплоносители можно разделить на три группы теплоносители с Рг 1. [c.8]
Предусмотреть эти процессы и принять соответствующие технические решения без предварительных расчетов весьма сложно, так как для этого необходима полная информация о происходящих в природе изменениях (изменение температуры и влажности внешней среды, солнечной радиации, скорости ветра и т. д.). Кроме того, необходимо знать такие характеристики материалов покрытия (бетон, асфальт) и основания, как теплопроводность, влагопроводность, температуропроводность, коэффициенты переноса тепла и переноса вещества, удельная теплоемкость и массоемкость материалов, удельная теплота фазовых превращений, интенсивность внутренних источников тепла и влаги и др., а также законы изменения этих свойств в зависимости от изменения температуры и влажности в широких пределах — от повышенных температур вплоть до низких отрицательных. [c.80]
Как уже говорилось, за рассматриваемый период, кроме исследований термодинамических свойств воды и водяного пара, были проведены исследования термодинамических свойств ряда других веществ, имеющих большое значение в современной энергетике. Здесь прежде всего следует назвать исследования Вукаловича, Кириллина, Ремизова, Силецкого и Тимофеева, результаты которых были ими изданы в виде большой монографии Термодинамические свойства газов (1953). В предисловии к ней записано в первой части книги даны основные сведения по теории и методам расчета величин, характеризующих термодинамические свойства газов. . . Рассмотрен также вопрос о влиянии давления на термодинамические величины. .. Во второй части книги приведены табличные материалы по теплоемкостям, энтальпиям и энтропиям одно-, двух- и трехатомных газов неорганического состава и большого числа углеводородов. .. Во второй части книги приведены наиболее надежные опытные данные по теплопроводности и вязкости технически важных газов.. . . [c.315]
В настоящее время в учебной и технической литературе начинают внедрять Международную систему измерения физических величин СИ. ГОСТ 9867— 61 предусматривает ее предпочтительное применение. Полноценный переход на применение системы единиц СИ в учебной литературе, монографиях и книгах, посвященных производственно-технической тематике, в частности в учебной литературе по теплотехнике, требует предварительного пересчета на эту систему единиц ряда официальных материалов. В данном случае имеются в виду таблицы пара, таблицы топлива, таблицы теплоемкостей, энергетические диаграммы и др. Этот пересчет связан с проведением очень трудоемкой работы, которая может быть выполнена не отдельными авторами, а специализированными организациями, занимающимися созданием такого рода материалов. В связи с этим до выхода в свет таких материалов и выпуска переградуированных контрольно-измерительных приборов для решения практических задач приходится использовать таблицы и графики, составленные в старых единицах. [c.11]
| Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Материалы / / Резины, пластики, эластомеры, полимеры. / / Таблица. Физические свойства полимеров. Полиамид, Полиэтилен, ПОМ, ПВХ… Поделиться:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers Консультации и техническая | Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator |
Теплоемкость и теплопроводность — Справочник химика 21
Жидкости должны обладать хорошей теплоемкостью и теплопроводностью. Чем большие значения удельной теплоемкости и коэффициента теплопроводности имеет жидкость, тем лучше она обеспечивает отвод тепла из гидравлической системы. Удельная теплоемкость жидкости определяется по уравнению [c.215]Теплоемкость и теплопроводность ОП-10 приведены ниже. [c.75]
Хорошая реакционная способность по отношению к СО2 и Н2О при низких и средних температурах предпочтительна для газогенераторов бедного газа или циклической работы, но тем не менее она не является в этом случае очень важной характеристикой. В аппаратах циклической работы термические характеристики (теплоемкость и теплопроводность) имеют пе меньшую важность. [c.193]
Влияние свойств твердых частиц иллюстрирует рис. 29 и 30, где видно изменение для различных материалов. Вероятно, здесь сказывается теплоемкость и теплопроводность самих частиц. [c.49] Физические свойства водорода, такие как давление паров, плотность, в некоторой степени зависят от соотношения в нем орто- и пара-модификаций. Наиболее существенны расхождения в величинах теплоемкости и теплопроводности нормального водорода и параводорода в определенном интервале температур, обусловленные разными энергетическими состояниями обеих модифи каций водорода. [c.11]
Охлаждающие жидкости. В процессе работы двигателя тепло, выделяемое при сгорании топлива, нагревает стенки камер сгорания, что может привести к общему перегреву двигателя, ухудшению его работы и даже к полной остановке. Для предотвращения этих явлений в автомобилях применяют различные охлаждающие жидкости, которые должны обладать рядом свойств, основными из которых являются высокие теплоемкость и теплопроводность. [c.61]
Гораздо труднее оценить влияние числа Прандтля. Если удельная теплоемкость и теплопроводность теплоносителя обычно мало изменяются с изменением температуры, то вязкость, особенно жидкости, изменяется довольно заметно. С изменением вязкости по толщине пограничного слоя меняется и распределение скорости, как это показано на качественной картине распределения скорости, приведенной на рис. 3.15. Так как вязкость жидкости обычно уменьшается с температурой, то при нагревании жидкости пограничный слой утончается по сравнению со случаем изотермического течения, а коэффициент теплоотдачи увеличивается. При охлаждении жидкости справедливо обратное утверждение. Принимая во внимание эти эффекты, часто заменяют показатель степени при числе Прандтля в уравнении (3.22) (вместо 0,4 берут 0,3) для случая охлаждения жидкостей. [c.57]
УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ И ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ [c.34]
Значения удельной теплоемкости и теплопроводности необходимы для расчета количества тепла, затрачиваемого на нагрев битума до нужной температуры, и потерь тепла при его хранении. [c.34]
С другой стороны, эти кривые сравнительно трудно использовать, так как условия подвода тепла оказывают существенное влияние на вид и положение пиков. Для получения пропорциональной зависимости площади под пиком ДТА от количества тепла реакции необходимо выполнять следующие -требования а) сосуды ДЛЯ пробы и стандарта должны быть одинаковой формы и находиться в одинаковых температурных условиях б) теплопроводность и теплоемкость пробы и инертного вещества должны быть одинаковы в) в пробах не должны возникать температурные градиенты. Первое условие можно выполнить, тщательно подготавливая аппаратуру. Труднее соблюдать второе требование. Теплоемкость и теплопроводность анализируемой пробы и инертного вещества, естественно, различны. Кроме того, эти параметры изменяются в самой анализируемой пробе вследствие происходящих в ней превращений. При смешивании анализируемого вещества с инертным компонентом в определенном соотношении можно говорить об известном приближении к идеализированному состоянию, так как анализируемое вещество сильно разбавляется. При этом изменение теплоемкости и теплопроводности будет пренебрежимо мало. Третье условие вообще невыполнимо. Температурный градиент всегда возникает в пробе. Он оказывает несущественное влияние на результаты, пока значение его постоянно. Из этого следует важнейший вывод количественную оценку можно проводить только по диаграммам ДТА, снятым на одной и той же аппаратуре и при одинаковой линейной скорости нагрева. [c.400]
В зоне температур, близких к критической, некоторые свойства вещества имеют особенности теплоемкость и теплопроводность отличаются более высокими значениями, теплоемкость как функция тем [c. 223]
Применение в энергетике. Литий применяется в химических источниках тока натрий и сплав его с калием являются экономичным теплоносителем в атомных реакторах, так как они не замедляют цепную реакцию деления ядер урана, обладают высокой теплоемкостью и теплопроводностью. Цезий и рубидий легко теряют электроны под действием света (фотоэффект), поэтому широко применяются для изготовления фотокатодов, используемых в разнообразных измерительных схемах, устройствах фототелеграфии, звуковоспроизведения оптических фонограмм, в передающих телевизионных трубках и др. [c.227]
Поскольку ДТА позволяет получать сведения о характере процессов, происходящих при нагревании системы, а ТГ-ана-лиз — об изменении массы, сопровождающем эти процессы, казалось перспективным объединить эти методы. Однако, как тот, так и другой метод существенно зависит от различных факторов, связанных как с измерительным прибором (скорость нагревания, атмосфера и форма печи, форма и материал держателя образца, расположение термопары, чувствительность записывающего устройства), так и с характеристиками образца (масса образца, размер частиц, плотность упаковки, теплоемкость и теплопроводность). Поэтому трудно с достаточной точностью сопоставлять данные ДТА и ТГ, полученные на разных приборах (пирометр и термовесы) несмотря даже на то, что с выпуском промышленных приборов, заменивших самодельные установки, стало возможным получать воспроизводимые результаты. [c.342]
Вид получаемых кривых существенно зависит от характеристик образца и эталона, атмосферы печи, скорости нагревания, которую можно изменять, меняя программу нагревания. Конструкция дериватографа позволяет проводить опыт либо в воздушной атмосфере, либо в атмосфере инертного газа. Наиболее определены требования к эталону и материалу тигля. Инертное вещество, выбранное в качестве эталона, не должно быть гигроскопичным, в исследуемом интервале температур с ним не должно происходить никаких превращений, его теплоемкость и теплопроводность должны быть близки к исследуемому веществу. Например, при исследовании карбонатов кальция и магния эталоном служит MgO, металлов — Си, Ni, глин и силикатов — АЬОз. Тигель должен быть сделан из материала, с которым исследуемое вещество не взаимодействует во всей области нагревания. К дериватографу прилагаются тигли из специальной термостойкой пластмассы и набор платиновых тиглей разного размера, что позволяет менять количество анализируемого вещества. Навеска образца должна быть такой, чтобы полностью было покрыто углубление в тигле, в которое помешается термопара. Примерно такое же по объему количество эталона помещают во второй тигель. Если в распоряжении исследователя нет достаточного количества образца, тигель заполняют тщательно перемешанной смесью образца с эталоном. Подробно влияние каждого фактора на запись рассмотрено в специальной литературе по термическим методам анализа. [c.344]
Электроны вносят существенный вклад в теплоемкость и теплопроводность металла. В неявной форме они учитываются при анализе структуры индивидуальных жидких металлов и их сплавов. [c.172]
Примерами таких переменных параметров являются величины теплоемкости и теплопроводности смеси реагентов, зависящие от температуры и концентраций отдельных компонент. Коэффициент массопередачи на каждой тарелке ректификационной колонны есть функция концентраций легколетучего компонента в паре и жидкости и т. п. [c.242]
Термин тепловой насос не отражает существа физических процессов в трансформаторе тепла, поскольку, как известно, тепло не материальная субстанция, которую можно перекачивать . Как и аналогичные термины теплоемкость и теплопроводность , он сложился под влиянием представлений о существовании невесомой тепловой субстанции — теплорода , господствовавших В -науке вплоть до XIX в. [c.5]
Насадка регенераторов низкотемпературных установок должна удовлетворять ряду требований а) материал насадки должен обладать достаточной теплоемкостью и теплопроводностью (при этом теплопроводность в продольном направлении должна быть минимальной) б) форма насадки должна обеспечить возможно большую поверхность в единице объема регенератора и низкое гидравлическое сопротивление в) материал насадки должен быть стойким при переменных температурах против коррозии и истирания. [c.260]
На рис. 12 представлен график температуропроводности, в основу которого автором положены величины плотности, теплоемкости и теплопроводности водно-спиртовых растворов, приведенные в табл. 30, 62 и 67. [c.93]
Теплоемкость и теплопроводность. Их влияние на скорость испарения косвенное, поскольку они определяют время прогрева или охлаждения испаряющегося топлива и температуру испаряющейся жидкости при изменении внешних условий. Теплоемкость [кДж/(кг-К)] зависит от температуры [c.35]
Теплоемкость и теплопроводность некоторых топлив (средние значения) [c.36]
Флегматизирующее действие инертных и негорючих газов находится в некотором согласии с их тепловыми характеристиками— теплоемкостью и теплопроводностью. [c.139]
Представляет интерес получить выражение для числа частиц, а также массы частиц н газа в единице объема двухфазного потока, для средней теплоемкости и теплопроводности и т. д. (часть этих выражений выписана в работе [134] и — в другой форме — в работе [135]). [c.92]
Из соотношения (1.1) видно, что теплопроводность окружающей дисперсные частицы среды существенно влияет на интенсивность теплообмена. Однако это влияние сказывается при турбулентном режиме движения лишь при передаче тепла через ламинарный подслой. Поэтому воздействие на интенсивность процесса в этом случае следует осуществлять путем искусственного изменения свойств ламинарного подслоя [1] введением в поток газообразного или жидкого компонента различных добавок, в частности, пылевидных фракций дисперсного материала, повышающих его объемную удельную теплоемкость и теплопроводность. [c.10]
Моторное масло должно обладать смазывающей способностью, т. е. требуемой вязкостью, хорошей прокачиваемостью при любой температуре, до -которой может нагреться двигатель, и, кроме того, оно должно иметь определенную маслянистость . Испытание маслянистости и способности масла работать при высоких давлениях проводится с помощью специальных устройств, измеряющих трение, таких, нанример, как прибор Дили и Хер-шеля (Deeley and Hershel [6]). Практика эксплуатации показывает, что обычные минеральные масла имеют удовлетворительные показатели маслянистости , хотя следует заметить, что зубчатые передачи автодвигателей требуют использования смазочных масел, содержащих противоизносные присадки. Минеральные масла среднего молекулярного веса, полученные из нефтей, не содержащих парафина, или депарафинизированные настолько, что их температура застывания удовлетворяет требованиям, предъявляемым климатическими условиями (—20° С в умеренном климате, —35° С на севере), будут сохранять удовлетворительную вязкость и подвижность при температуре эксплуатации. Способность моторного масла охлаждать двигатель — очень важный фактор, большая часть производимой при сгорании топлива тепловой энергии удаляется с помощью масла. Но улучшить эту характеристику трудно теплоемкость и теплопроводность масел можно варьировать в небольших пределах. [c.491]
При решении вопросов подогрева топлив, в яастности при определении поверхности нагрева змеевиков и расхода тепла на разогрев, необходимо знать теплоемкость и теплопроводность топлив. [c.235]
При определении поверхч ости нагрева змеевиков и расхода тепла на разогрев топлива необходимо знать теплоемкость и теплопроводность топлива. [c.37]
Из физических свойств, влияющих на теплопередачу, только вязкость и давление наров значительно зависят от температуры. На рис. П2.2 и П2..3 показано влияние температуры на указанные свойства. Давление оказывает малое влияние, кроме области, близкой к состоянию насыщения. Поэтому все характеристики приведены для условий атмосферного давления, за исключением рис. П2.4—П2.6. Как видно из этих трех рисунков, удельная теплоемкость и теплопроводность (так же, как и плотность) изменяются в широких пределах при изменении давления в области, близкой к состоянию иасьицеиия. [c.327]
Исследования теплофиаических свойств жидкостей являются составной частью работы, посвященной выяснению характера теплового движения в этих средах. Теплоемкость вещества отражает распределение энергии по степеням свободы, теплопроводность — механизм переноса энергии тепловым движением. Знание закономерностей поведения теплоемкости и теплопроводности необходимо и для развития методов прогнозирования теплофиаических свойств. [c.4]
Для охлаждения долота раствор должен обладать высокими теплофизотескими свойствами. Этому требованию отвечают растворы с водной дисперсионной средой. При разбуривании многолетнемерзлых пород буровой раствор, напротив, должен иметь минимальные значения теплофизических констант, низкую исходную температуру. В этих условиях лучше сохраняют устойчивость стенок скважины предварительно охлажденные растворы, газообразные агенты, растворы с низкой теплоемкостью и теплопроводностью. [c.41]
Основная причина такого отклонения — различия в теплоемкости и теплопроводности пробы и эталона. Устранить эту причину трудно, так как в результате химических превращений испытуемое вещество превращается в новое химическое соединение, в результате физических превращений изменяются его физические свойства и при этом одновременно изменяются его теплопроводность и теплоемкость. Другая причина — возможная усадка образца при яагревании, приводящая к изменению его теплопроводности. [c.346]
Реакционные смеси твердых веществ обычно имеют небольшую теплоемкость и теплопроводность, и это может привести к значительным локальным разогревай, особенно если реакция экзотермическая. Сильное изменение температуры реакционной смеси может вызвать замену одной лимитирующей стадии процесса (например, диффузионной) другой (например, кинетической). Это повлияет не только на абсолютную величину скорости процесса, но и на его кинетическую характеристику. На рис. 16.4 показаны характерные кривые зависимости коэффициента скорости процесса от температуры. Когда процесс лимитируется химической кинетикой — коэффициент скорости реакции К пропорционален ехр [— /(/ Т) ],—типична кривая 1, для диффузионной кинетики (/С Г) — кривая 2. Кривая 3 характерна для более сложного случая, когда с изменением температуры процесс г остепенно переходит из кинетической области в диффузионную кривая 4 — для резкого перехода процесса из диффузионной области в кинетическую. Последний случай может наблюдаться, например, когда повышение температуры приводит к появлению жидкой фазы, что вызовет резкое уменьшение диффузионного сопротивления. [c.350]
Согласно изложенному механизму прекращения горения, понижение температуры зоны горения происходит не только вследствие уменьщения концентрации кислорода, но и в результате затраты тепла на нагревание или испарение огпегасительного средства. Поэтому огнегасительная концентрация негорючих веществ при тушении одного и того же горючего неодинакова и зависит от их агрегатного состояния, теплоемкости и теплопроводности. В табл. 84 приведены найденные в опытах огнегасительные концентрации ряда веществ. [c.225]
Как вилно из таблицы, для тушения одного и того же горючего вещества необходима различная концентрация углекислого газа, азота и водяного пара. Исследования [17] показали, что огнегасительная концентрация зависит от их теплоемкости и теплопроводности. Чем больше теплоемкость газа или пара, тем больше тепла затрачивается на их нагревание и тем меньше, следовательно, должна быть огнегасительная концентрация. Это согласуется с данными таблицы, так как теплоемкость углекислого газа =9,6 ккал град моль, а азота С = 7,02 ккал град-моль. [c.225]
Здесь с г ,Т], АСр.ТЗ — коэффициенты обьвмной теплоемкости и теплопроводности — коэффициенты теплообмена - [c.108]
Формула (21) будет полезной при расчете скорости горения только в том случае, если известны значения фигурирующих в этой формуле параметров. Тепловыделение в газе, теплоемкость и теплопроводность, а также характеристики реакции в газовой фазе — все эти величины, цо крайней мере нринциниально, могут быть определены в экспериментах, выполненных с чисто газовыми системами. Две другие величины, Т о и Г , требуют дальнейшего обсуждения. [c.282]
Каждая из переменных и, ю , ш, р и ф, входящих в пять выписанных уравнений, может зависеть от х, у, г и т. При этом краевые условия должны задаваться в граничных точках х = 0 и д = 1. В приложениях встречаются границы самого разного вида. Простейщим случаем, изображенным на рис. 13.1.1, является слой жидкости, ограниченный сверху и снизу твердыми поверхностями, В этом случае V = О при х — 0 и х=1. Если твердые поверхности обладают большими удельными теплоемкостью и теплопроводностью, то возмущения температуры в них проникать не будут. Это означает, что ф = О при х — О и у = . Отметим также, что после упрощения уравнений (13.2.8) и 1(13.2.11) — (13.2.14) и задания формы возмущений обнаруживаются довольно интересные подробности. Так, исключая из уравнений (13.2.8) и (13.2.11) —(13.2.14) величины и, т и р , получаем следующее уравнение относительно и и ф [c.206]
Высокомодульные деформируемые сплавы Al-Be-Mg — двухфазные гетерогенные системы. Они превосходят по модулю упругости пром. легкие сплавы в 2-3 раза их плотн. 2,0-2,4 г/см , модуль упругости 45 000-220000 МПа, относит, удлинение 15-10%. Такие сплавы обладают также повыш. теплоемкостью и теплопроводностью, более высокой усталостной прочностью (в т. ч. уникальной акустич. выносливостью), меньшей скоростью роста усталостных трещин. Применяют их преим. для изготовления тонких жестких элементов несущих конструкций, что позволяет уменьшить массу изделия до 40%. [c.120]
Вследствие малых значений теплоемкости и теплопроводности газов и перегретых паров интенсивность теплоотдачи между ними и тешюобменными пов-стями незначительна, что компенсируют установкой на них рсбер. Пов-сть Т. [c.530]
удельная теплоемкость сухого цемента и глины, коэффициент для кварцевого кирпича и воды
Песок считается самым распространенным материалом, который используется во всех сферах жизнедеятельности человека особенно в строительстве. Вряд ли найдется современное здание, где бы ни применялся песок, как составляющий материал. Его используют для бетонной смеси или обычного раствора для кладки кирпичной стены. О теплоемкости песка пойдет речь в статье.
Достоинства
Песок обладает рядом достоинств, благодаря которым здание эксплуатируется долгие годы. К основным можно отнести:
- сейсмоустойчивость;
- хорошо переносит резкие перепады температур, от сильных морозов до жаркого климата;
- низкое сжатие материала, помогает размещать на нем тяжелое основание, а заодно дополнительно амортизировать всю постройку. Это особо актуально в районах с частыми землетрясениями;
- водопроницаемость, которая позволяет проводить очистку многих жидкостей;
- широкий спектр применения в других областях.
Не зря песок гост 8736 используют при установке фильтров. Если песок достаточно слежался, то вода не будет проходить сквозь него на большую глубину.
Но прежде чем начинать работать с песком, стоит ознакомиться и с другими его свойствами, например с коэффициентом фильтрации, уплотнения, насыпной плотностью, удельным весом и теплоемкостью песка.
Этот важный критерий необходим при проектировании будущего строения. Есть множество факторов, которые влияют на теплоемкость.
Стоит сразу подчеркнуть, что теплоемкость и теплопроводность два разных качества, имеющие разные обозначения и цифровые выражения. Ниже вы сможете самостоятельно ознакомиться с таблицей, где приведены параметры этих обоих коэффициентов для песка.
Свойства
Областей применения песка много и любое строительство обязательно использует песок для составляющих частей постройки:
Изготовление фундаментной основы
- бетонные перекрытия, плиты или колонны и т.д;
Бетонные перекрытия
- применяют при изготовлении фильтров, например под бетонную конструкцию;
- даже для изготовления стекла.
Разновидностей песка тоже много, а следовательно различны и свойства каждого.
Химический состав позволяет применять любой из видов в определенных работах, чтобы добиться лучшего результата и повысить некоторые эксплуатационные характеристики готового здания.
Есть пески, которые образуются:
- природным способом;
Природный
- при искусственной обработке.
Они различаются составом, размером и даже обработкой. В природе песок получается благодаря естественному разрушению более крупных пород минералов на мелкие песчинки. Но на это уходит много времени.
Ускорить процесс можно благодаря современным методам добычи.
Берутся крупные кристаллы или минералы и под механическим воздействием расщепляются на более мелкие практически одинаковые песчинки.
После в песок в различных пропорциях добавляются и другие составляющие, придающие дополнительные свойства готовому песочному материалу.
Виды
Вот основные виды песков, которые применяются в строительстве.
Речной – без примесей и глины
Речной песок имеет природно-естественное происхождение. Его чаще всего применяет в строительстве. Также важным свойством считается его состав, в котором нет посторонних примесей, вроде глины или органических материалов.
Речной
Обычно имеет серый или желтоватый оттенок. Речной песок считается наиболее чистым в отличие от карьерного песка. Его добывают из русел рек, но требуются серьезные затраты и техническое обеспечение. Отсюда и высокая стоимость материала.
Карьерный
Карьерный песок отличается в первую очередь составом, потому что содержит ряд ненужных примесей, типа глины, органики, пыль, кварцевые кристаллы и требует дополнительной очистки от них.
Карьерный
Если применять неочищенный карьерный песок, то готовая конструкция может серьезно пострадать, так как примеси содержащиеся в составе песка, могут дать серьезные негативные последствия.
Песчинки в карьерном песке значительно меньше и стоимость этого вида ниже, чем речного.
Искусственный
Песок, имеющий искусственное происхождение.
Искусственный
Название говорит за себя его не существует в природе. Он производится из дробления различных минералов:
Шлак
Гранит
Мрамор
Известняк
Этот тяжелый песок применяют лишь для отделки стен постройки или стяжки пола, или в декоративных растворах.
Кварцевый
Кварцевый песок редко используется в строительных работах и является искусственно созданным материалом. Главный его плюс в полном отсутствии посторонних примесей, ведь он производится путем измельчения кристаллов белого кварца.
Кварцевый
Особо эффективно применять этот вид песка в создании фильтров потому, что его главным свойством является высокая грязеемкость.
Одним из важных свойств песка, который обязательно учитывается еще в процессе проектирования застройки, является теплоемкость.
Что собой представляет теплоемкость – общая и удельная
Понятие теплоемкости – это способность любого материала нагреваться. И хотя в обычной жизни мы мало придаем значение подобным свойствам предметов, при строительстве данный коэффициент общей теплоемкости обязательно учитывается, это в первую очередь касается выбранных материалов. Особенно при планировании теплоизоляции.
Способность проводить тепло и сохранять на длительное время – это важный фактор и обязателен при учете, если планируется постройка жилого дома. Есть разница между общей и удельной теплоемкостью песка. Также отличными считаются понятия:
- способность воспринимать, удержать и накопить энергию тепла;
- изначальная физическая характеристика теплоемкости минерала, входящего в состав песка.
Главным нюансом, который необходимо учитывать при расчетах теплоемкости является не только дополнительные наполнители песка или молекулярная структура, но и его масса. Из-за прямой зависимости количества песка от состава, цифровой показатель теплоемкости постоянно плавает.
Бетон является самой распространенной смесью, которая используется строителями, при ее изготовлении следует правильно рассчитать пропорции цемента и песка. Тут узнаете о расходе цемента на 1 куб бетона.
Самым распространенным и популярным отделочным материалом в строительстве по праву является штукатурка Ротбанд. Здесь все его необходимые технические характеристики.
Ремонт кухни требует определенных материальных затрат и подходить к нему необходимо с большой ответственностью. Перейдя по ссылке ознакомитесь со стеновыми панелями из пластика.
Итоговый параметр учитывает теплофизические характеристики песчаного материала, и привязывается к конкретному количеству песка.
Поэтому, когда в процессе строительства меняется количество песочного материала в растворе, срезу же меняется и коэффициент теплоемкости. Так что для удобства расчетов существует обозначение – удельная теплоемкость песка.
При этом из расчетов практически исключается объем материала, а точнее используется лишь минимальное его значение, 1 кг мытой песчаной смеси.
Для удобства определения теплоемкости материала, в данном случае песка, используются готовые таблицы, в которых приведены расчеты. Их и применяют строители для проведения вычислений.
Теплопроводность также является важным значением, учитываемым при планировании теплоизоляционных работ. Подбор правильного материала очень важен, от него зависит, какое количество тепловой энергии вам придется затрачивать на обогрев готового помещения.
Главная проблема, это низкая теплоемкость песочного материала и готовое помещение, особенно если это жилой дом, требует дополнительной теплоизоляции. Теплопроводность зависит от плотности самого материала. Еще одним важным моментом является влажность песка.
Как указано в таблице ниже, при ее повышении увеличивается и теплопроводность песочного материала.
Таблица – выражение основных параметров теплопроводности песка
Данная таблица поможет как начинающим строителям, так и тем, кто не новичок в этом деле, быстро и точно рассчитать необходимое количество песочного материала для будущей застройки.
Таблица теплопроводности
Если используется строительный вид песка стандартного ГОСТ образца, то при массе 1600 кгм3 теплопроводность будет составлять 0,35 Вт м*град., а теплоемкость 840 Джкг*град.
Если используется влажный речной песок, то параметры будут такие: масса от 1900 кгм3 имеет теплопроводность 0,814 Вт м*град, а теплоемкость 2090 Джкг*град.
Все эти данные взяты из различных пособий о физических величинах и теплотехнических таблиц, где приведены многие показатели именно для строительных материалов. Так что полезным будет иметь такую книжечку у себя.
Какой песок лучше всего использовать для изготовления бетона?
Повсеместное использование песка в строительных работах позволяет расширить круг применения. Он является универсальным средством для приготовления различного вида раствора:
Перечислять можно еще, главное понять суть. Но при возведении различного рода конструкций используется песок с различным составом и свойствами.
Уникальное свойство, перехода из рыхлого состояния в плотное. Позволяет использовать этот материал для защитной и естественной амортизации основы строения.
Если выделять производственную составляющую бетона, то здесь строительные организации да и частные строители отдают предпочтение именно речному песку. Его свойства позволяют начать использование без дополнительных манипуляций вроде промывки, как например карьерного.
Самым чистым среди добываемых песков является тот, который добывается со дна действующих рек. Он проходит дополнительный промывочную обработку и может сразу же использоваться по назначению. Однородная масса и отсутствие лишних примесей делают этот вид песка самым востребованным, несмотря на стоимость.
Бетон – особенный материал и требует точного расчета пропорций составляющих, а его качество зависит от наличия глинистых пород в песке. Ведь свойства глины в обволакивании песчинок добытого материала, что напрямую воздействует на качественное сцепление песка с другими составляющими бетонной смеси, в числе которых цемент.
По характеристикам песок еще делится на классы:
- первый класс;
- второй класс;
- специальные пески.
Каждая из перечисленных групп используется для применения бетонных изделий, но только для узкого круга. Так, например, первый класс используется для отливки бетона, чьими основными характеристиками является:
- качество;
- высокая сопротивляемость к внешним воздействиям;
- резкие перепады температуры, в числе которых морозостойкость.
Пески, относящиеся ко второму классу, применяются лишь для изготовления материалов, не требующих повышенной влагостойкости, например для плитки или облицовочных конструкций.
Специальные песчаные смеси необходимы при возведении бетонных или железобетонных конструкций. Подобные смеси позволяют усилить ряд показателей на сжатие и устойчивость к перепадам атмосферных сред.
Более подробно о свойствах и применении песка смотрите на видео:
youtube.com/embed/mrkcDRJ_b7o?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>
Заключение
Песок – это уникальный природный материал, который помогает решать многие строительные вопросы. Свойства данного материала позволяют использовать его при возведении сложнейших конструкций.
А благодаря низкой теплоемкости этот материал идеально подходит для возведения помещений, где требуется поддерживать низкие температуры без резких перепадов.
Испокон веков песок использовался человеком, и считался самым надежным строительным материалом, который создала природа. Многообразие видов и сфер применения, помогает заранее продумать, какими свойствами будет обладать построенное здание.
Теплофизические свойства полипропилена.
Теплофизические свойства полипропилена.
Существующие два вида полипропилена – атактический и изотактический отличаются друг от друга не только в твердом состоянии в виде гранул, но и в виде расплава. Из-за того что молекулы у разных типов ПП тоже неоднородны температура плавления колеблется от 160 до 175 градусов Цельсия.
Причем если на изделие из полипропилена не оказывать физическое воздействие при нагревании оно не изменит своей формы вплоть до 150 градусов. Некоторые вещества могут оказать большое влияние на теплоемкость изделий из ПП. Медь – один из таких металлов. Поэтому при устройстве полипропиленовых трубопроводов для подачи горячей воды не следует применять фитинги, содержащие медные элементы.
Кривая температурной зависимости удельной теплоемкости для разных видов полипропилена выглядит по-разному: изотактический полипропилен имеет более простую форму, а атактический сложную (удельная теплоемкость резко возрастает при нагревании до 166°С, потом падает до относительно постоянной величины примерно 2,72 кДж/кг°С) все остальное время удельная теплоемкость возрастает линейно до температуры 100°С.
Благодаря своей кристаллической структуре полипропилен отлично противостоит действию любых органических растворителей. Разрывы цепей приводят к резкому уменьшению стойкости полимера. Для измерения стойкости различных химических применяются специальные таблицы, в которых указана стойкость полимера к различным реагентам при различных температурах и давлении. Полипропилен совершенно не впитывает воду. Хуже полипропилен справляется с воздействием солнечного света. Под действием ультрафиолета он становится хрупким и разрушается. Для того чтобы этого избежать в полимер добавляются различные стабилизаторы.
Также большое влияние на изделия из полипропилена оказывает окружающая температура: повышение ее на каждые 10°С почти вдвое ускоряет деструкцию. Избежать деструкции и повышения хрупкости материала помогает стабилизатор – сажа. Введение ее до 2% значительно снижает деструкцию
Удельная теплоемкость некоторых распространенных веществ
Удельная теплоемкость некоторых обычных продуктов приведена в таблице ниже.
См. Также табличные значения для газов, пищевых продуктов и продуктов питания, металлов и полуметаллов, обычных жидкостей и жидкостей и обычных твердых веществ, а также значения молярной удельной теплоемкости для обычных органических и неорганических веществ.
Вещество | Удельная теплоемкость — c p — (Дж / кг C °) | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ацетали | 1460 | |||||||
Воздух, сухой (морской уровень) | 1005 | |||||||
Агат | 800 | |||||||
Спирт этиловый | 2440 | |||||||
Спирт, метиловое дерево) | 2530 | |||||||
Алюминий | 897 | |||||||
Алюминиевая бронза | 436 | |||||||
Глинозем, AL 2 O 3 | 718 | |||||||
Аммиак, жидкий | 4700 | |||||||
Аммиак, газ | 2060 | |||||||
Сурьма | 209 | |||||||
Аргон | 520 | |||||||
Мышьяк | 348 | |||||||
Artifi вата | 1357 | |||||||
Асбест | 816 | |||||||
Асфальтобетон (с заполнителем) | 920 | |||||||
Барий | 290 | |||||||
Бариты | 460 | |||||||
Бериллий | ||||||||
Висмут | 130 | |||||||
Котловая шкала | 800 | |||||||
Кость | 440 | |||||||
Бор | 960 | |||||||
Нитрид бора | 720 | |||||||
Латунь | ||||||||
Кирпич | 840 | |||||||
Бронза | 370 | |||||||
Коричневая железная руда | 670 | |||||||
Кадмий | 234 | |||||||
Кальций | 532 | |||||||
Кальций Кальций 3 900 32 | 710 | |||||||
Целлюлоза, хлопок, древесная масса и регенерированная | 1300 — 1500 | |||||||
Ацетат целлюлозы, формованный | 1260 — 1800 | |||||||
Ацетат целлюлозы, лист | 1260 — 2100 | |||||||
Нитрат целлюлозы, целлулоид | 1300-1700 | |||||||
Мел | 750 | |||||||
Древесный уголь | 840 | |||||||
Хром | 452 | |||||||
Оксид хрома | 750 | |||||||
Глина, песок | 1381 | |||||||
Кобальт | 435 | |||||||
Кокс | 840 | |||||||
Бетон | 880 | |||||||
Константан | 410 | |||||||
Медь | 385 | |||||||
2000 Пробка | ||||||||
Алмаз (углерод) | 516 | |||||||
Дуралий | 920 | |||||||
Наждак | 960 | |||||||
Эпоксидные литые смолы | 1000 | |||||||
Огненный кирпич | 880 | |||||||
Плавиковый шпат CaF 2 Дихлордифторметан R12, жидкость | 871 | Дихлордифторметан R12, пар | 595 | Лед (0 o C) | 2093 | Индия каучук | | 670 |
Стекло пирекс | 753 | |||||||
Стекловата | 840 | |||||||
Золото | 129 | |||||||
Гранит | 790 | |||||||
Графит (углерод) | 717 | |||||||
Гипс 9003 2 | 1090 | |||||||
Гелий | 5193 | |||||||
Водород | 14304 | |||||||
Лед, снег (-5 o C) | 2090 | |||||||
Чугун | 490 | |||||||
Йод | 218 | |||||||
Иридий | 134 | |||||||
Железо | 449 | |||||||
Свинец | 129 | |||||||
Кожа | 1500 | |||||||
Известняк | 909 | |||||||
Литий | 3582 | |||||||
Люцит | 1460 | |||||||
Магнезия (оксид марганца), MgO | 874 | |||||||
Магний | 1050 | |||||||
Магниевый сплав | 1010 | |||||||
Марганец | 460||||||||
Мрамор | 880 90 032 | |||||||
Ртуть | 140 | |||||||
Слюда | 880 | |||||||
Молибден | 272 | |||||||
Неон | 1030 | |||||||
Никель | 461 | |||||||
Азот | 461 | |||||||
Азот 900 | ||||||||
Нейлон-6 | 1600 | |||||||
Нейлон-66 | 1700 | |||||||
Оливковое масло | 1790 | |||||||
Осмий | 130 | |||||||
Кислород | 918 | |||||||
Палладий | 240 | |||||||
Бумага | 1336 | |||||||
Парафин | 3260 | |||||||
Торф | 1900 | |||||||
Перлит | 387 | |||||||
Фенольные литые смолы | 1250-1670 | |||||||
2500 — 6000 | ||||||||
Фосфорбонза | 360 | |||||||
Фосфор | 800 | |||||||
Пинчбек | 380 | |||||||
Каменный уголь | 1020 | |||||||
Платин | 13312 | Плутоний | 140 | |||||
Поликарбонаты | 1170 — 1250 | |||||||
Полиэтилентерефталат | 1250 | |||||||
Полиимидные ароматические углеводороды | 1120 | |||||||
Полиизопрен натуральный каучук | 1380 | |||||||
Полиметилметакрилат | 1500 | |||||||
Полипропилен | 1920 | |||||||
Полистирол | 1300-1500 | |||||||
Пленка из политетрафторэтилена состав | 1000 | |||||||
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) | 1172 | |||||||
Жидкий полиуретановый литой | 1800 | |||||||
Полиуретановый эластомер | 1800 | |||||||
Поливинилхлорид ПВХ | ||||||||
840-11 Фарфор | 1085 | |||||||
Калий | 1000 | |||||||
Хлорид калия | 680 | |||||||
Пирокерам | 710 | |||||||
Кварц, SiO 2 | 730 | |||||||
Кварцевое стекло | 700||||||||
Красный металл | 381 | |||||||
Рений | 140 | |||||||
Родий | 240 | |||||||
Канифоль | 1300 | |||||||
Рубидий | 330 | |||||||
Соль, NaCl | 880 | |||||||
Песок, кварц | 830 | |||||||
Песчаник | 710 | |||||||
Скандий | 568 | |||||||
Селен | 330 | |||||||
Кремний | 705 | |||||||
Кремний | 705 | 670 | ||||||
Серебро | 235 | |||||||
Сланец | 760 | |||||||
Натрий | 1260 | |||||||
Почва, сухая | 800 | |||||||
Почва влажная | 1480 | |||||||
Сажа | 840 | |||||||
Снег | 2090 | |||||||
Стеатит | 830 | |||||||
Сталь | 490 | |||||||
Сера кристаллическая | 700 | |||||||
Тантал | 13831||||||||
Теллури мкм | 201 | |||||||
Торий | 140 | |||||||
Древесина, ольха | 1400 | |||||||
Древесина, ясень | 1600 | |||||||
Древесина, береза | 1900 | |||||||
Древесина, лиственница | 1400 | |||||||
Древесина, клен | 1600 | |||||||
Древесина, дуб | 2400 | |||||||
Древесина, осина | 1300 | |||||||
Древесина осина | 2500 | |||||||
Древесина красный бук | 1300 | |||||||
Древесина, красная сосна | 1500 | |||||||
Древесина, белая сосна | 1500 | |||||||
Древесина, орех | 1400 | |||||||
Олово | 228 | |||||||
Титан | 523 | |||||||
Вольфрам | 132 | Карбид вольфрама | 171 | |||||
Уран | 116 | |||||||
Ванадий | 500 | |||||||
Вода, чистая жидкость (20 o C) | 4182 | |||||||
Вода, пар (27 o C) | 1864 | |||||||
Влажный раствор | 2512 | |||||||
Дерево | 1300-2400 | |||||||
Цинк | 388 |
- 1 калория = 4.186 джоулей = 0,001 БТЕ / фунт м o F
- 1 кал / грамм C o = 4186 Дж / кг o C
- 1 Дж / кг C o = 10 -3 кДж / кг K = 10 -3 Дж / г C o = 10 -6 кДж / г C o = 2,389×10 -4 Btu / (фунт м o F)
Для преобразования единиц используйте онлайн-конвертер единиц удельной теплоемкости.
См. Также табличные значения для газов, пищевых продуктов и продуктов питания, металлов и полуметаллов, обычных жидкостей и жидкостей и обычных твердых веществ, а также значения молярной удельной теплоемкости для обычных органических и неорганических веществ.
5.2 Удельная теплоемкость — Chemistry LibreTexts
Теплоемкость
Теплоемкость вещества определяется как количество тепла, необходимое для повышения температуры вещества на 1 ° C. В форме уравнения это можно представить следующим образом:
или
Примечание. Вышеупомянутое уравнение можно определить по единицам Емкости (энергия / температура). То есть, если у константы есть единицы, переменные должны соответствовать друг другу в уравнении, которое дает одни и те же единицы.Таким образом, C равняется чему-то с энергией в числителе и температурой в знаменателе. Теперь вам нужно руководствоваться здравым смыслом, поскольку мы добавляем тепло, а не работаем, и добавление тепла изменяет температуру, но не влияет на температуру. Таким образом, правая сторона — это ΔT, а не T.
.Другими словами, теплоемкость — это способность вещества противостоять изменению температуры при воздействии источника тепла. Вещество с небольшой теплоемкостью не может удерживать много тепловой энергии и поэтому быстро нагревается.С другой стороны, вещество с высокой теплоемкостью может поглощать гораздо больше тепла без резкого повышения температуры. Хороший тому пример — металлические кастрюли с пластиковыми ручками. Металл имеет низкую теплоемкость, а пластиковые ручки обладают высокой теплоемкостью. Таким образом, при воздействии того же количества тепла кастрюля становится намного горячее, но ручки по-прежнему остаются при температуре, которую вы можете терпеть, когда за них беретесь.
Итак, теплоемкость зависит от типа материала и количества материала.Например, даже если чашка воды и галлон воды имеют одинаковую температуру, галлон воды удерживает больше тепла, потому что он имеет большую массу, чем чашка воды. Вот почему брызги кипятка на руку не так сильно повреждают кожу, как, скажем, проливание на руку кастрюли с водой. Итак, чтобы сравнивать теплоемкости разных веществ, нам нужно поддерживать постоянное количество вещества. Давайте посмотрим, как это сделать.
Удельная теплоемкость
Удельная теплоемкость — это количество тепла, необходимое для изменения температуры одного грамма вещества на 1 ° C.Итак, теперь мы можем сравнить удельную теплоемкость вещества на основе грамма. Это значение также зависит от природы химических связей в веществе и его фазы.
q = mc \ (\ Delta T, \: \: \: c = \ frac {q (J)} {m (g) \ Delta T (K)} \)
Примечание: заглавная буква «С» — это теплоемкость объекта, строчная буква «с» — это удельная теплоемкость вещества. Теплоемкость объекта из чистого вещества составляет C = mc . Если материал, из которого сделан объект, однороден по составу, вы можете рассчитать удельную теплоемкость для этого объекта и использовать ее для прогнозирования теплоемкости другого объекта из того же материала, но другой массы.Таким образом, удвоение массы объекта удваивает его теплоемкость. Кроме того, в некоторых текстах используется символ «s» для обозначения удельной теплоемкости.
Следует отметить, что так же, как и для теплоемкости, единицы удельной теплоемкости должны соответствовать единицам уравнения, и поэтому вы можете рассчитать уравнение из единиц, если вы понимаете, что J — это единица энергии, и мы говорим о тепле, а не о работе, g — это единица массы, а ° C — это единица измерения температуры, хотя здесь это означает изменение температуры (ΔT).
Видео 5.2.1: Использование констант для определения уравнений, связанных с теплоемкостью и фазовыми изменениями.
Является ли удельная теплоемкость экстенсивным или интенсивным свойством?
Удельная теплоемкость является высокой и не зависит от количества, но теплоемкость обширна, поэтому два грамма жидкой воды имеют удвоенную теплоемкость 1 грамм, но удельная теплоемкость, теплоемкость на грамм, то же самое, 4,184 (Дж / г . К).
Вещество | Обозначение (состояние) | Удельная теплоемкость (Дж / г ° C) |
---|---|---|
гелий | He ( г ) | 5,193 |
вода | H 2 O ( л ) | 4.184 |
этанол | C 2 H 6 O ( л ) | 2,376 |
лед | H 2 O ( с ) | 2,093 (при -10 ° C) |
водяной пар | H 2 O ( г ) | 1,864 |
азот | N 2 ( г ) | 1.040 |
воздух | смесь | 1,007 |
кислород | О 2 ( г ) | 0,918 |
алюминий | Al ( с ) | 0,897 |
диоксид углерода | CO 2 ( г ) | 0.853 |
аргон | Ar ( г ) | 0,522 |
утюг | Fe ( с ) | 0,449 |
медь | Cu ( с ) | 0,385 |
свинец | Пб ( с ) | 0,130 |
золото | Au ( с ) | 0.129 |
кремний | Si ( с ) | 0,712 |
Таблица 5.2.1 Удельная теплоемкость для обычных веществ. В этой таблице можно найти дополнительные значения, которые открываются в другом окне.
Примечание: удельная теплоемкость зависит от фазы (посмотрите на ледяную воду и водяной пар)
Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)
Если вы добавите одинаковое количество тепла к равной массе жидкой воды, твердого золота и твердого железа, какая из них будет иметь самую высокую температуру?
- Ответ
Solid Gold.Все они имеют одинаковую массу и подвергаются одинаковому воздействию тепла. Таким образом, тот, у кого самая низкая удельная теплоемкость, будет иметь самую высокую температуру. Обладает наименьшей устойчивостью к изменению температуры при воздействии тепла. Если вы когда-нибудь с золотым браслетом лезли в духовку, чтобы взять еду, возможно, вы испытали низкую удельную теплоемкость золота. Металлы обладают низкой теплоемкостью и, следовательно, подвергаются быстрому повышению температуры при воздействии тепла.
Мы не можем только оценить, какое вещество будет иметь самую высокую температуру при тепловом воздействии, мы можем вычислить конечную температуру.Давайте посмотрим, как мы можем использовать уравнение теплоемкости для расчета конечной температуры:
Пример \ (\ PageIndex {2} \)
Какова конечная температура, если к 10,0 г алюминия добавить 100,0 Дж при 25 o C? C Al = 0,902 Дж / (г . C o )
Решение
Видеоурок:
Мы также можем использовать уравнение теплоемкости, чтобы определить идентичность неизвестного вещества, вычислив его удельную теплоемкость.
Пример \ (\ PageIndex {1} \)
Определите неизвестный металл, используя таблицу удельной теплоемкости, если его температура повышается до 22,0 o C, когда 51,26 Дж добавлено к 10,0 г металла.
Решение
Видеоурок:
11.2 Тепло, удельная теплоемкость и теплопередача — физика
Теплообмен, удельная теплоемкость и теплоемкость
В предыдущем разделе мы узнали, что температура пропорциональна средней кинетической энергии атомов и молекул в веществе, и что средняя внутренняя кинетическая энергия вещества тем выше, чем выше температура вещества.
Если два объекта с разной температурой соприкасаются друг с другом, энергия передается от более горячего объекта (то есть объекта с более высокой температурой) к более холодному (с более низкой температурой) объекту, пока оба объекта не будут иметь одинаковую температуру. . При равенстве температур нетто-передачи тепла, поскольку количество тепла, передаваемого от одного объекта к другому, равно количеству возвращенного тепла. Одним из основных эффектов теплопередачи является изменение температуры: нагревание увеличивает температуру, а охлаждение снижает ее.Эксперименты показывают, что тепло, передаваемое веществу или от него, зависит от трех факторов: изменения температуры вещества, массы вещества и определенных физических свойств, связанных с фазой вещества.
Уравнение теплопередачи Q равно
Q = mcΔT, Q = mcΔT,11,7
, где м — масса вещества, а Δ T — изменение его температуры в единицах Цельсия или Кельвина. Обозначение c обозначает удельную теплоемкость и зависит от материала и фазы.Удельная теплоемкость — это количество тепла, необходимое для изменения температуры 1,00 кг массы на 1,00 ºC. Удельная теплоемкость c — это свойство вещества; его единица СИ — Дж / (кг К) или Дж / (кг ° C ° C). Изменение температуры (ΔTΔT) одинаково в кельвинах и градусах Цельсия (но не в градусах Фаренгейта). Удельная теплоемкость тесно связана с понятием теплоемкости. Теплоемкость — это количество тепла, необходимое для изменения температуры вещества на 1,00 ° C ° C.В форме уравнения теплоемкость C равна C = mcC = mc, где m — масса, а c — удельная теплоемкость. Обратите внимание, что теплоемкость такая же, как и удельная теплоемкость, но без какой-либо зависимости от массы. Следовательно, два объекта, состоящие из одного и того же материала, но с разной массой, будут иметь разную теплоемкость. Это связано с тем, что теплоемкость — это свойство объекта, а удельная теплоемкость — это свойство любого объекта , изготовленного из того же материала.
Значения удельной теплоемкости необходимо искать в таблицах, потому что нет простого способа их вычислить.В таблице 11.2 приведены значения удельной теплоемкости для некоторых веществ в качестве справочной информации. Из этой таблицы видно, что удельная теплоемкость воды в пять раз больше, чем у стекла, а это означает, что для повышения температуры 1 кг воды требуется в пять раз больше тепла, чем для повышения температуры 1 кг стекла тем же самым способом. количество градусов.
Поддержка учителей
Поддержка учителей
[BL] [OL] [AL] Объясните, что эта формула работает только в том случае, если фаза вещества не меняется.Передача тепловой энергии, тепла и фазовый переход будут рассмотрены позже в этой главе.
Предупреждение о заблуждении
Единицы измерения удельной теплоемкости — Дж / (кг ° C⋅ ° C) и Дж / (кг K). Однако градусы Цельсия и Кельвина не всегда взаимозаменяемы. В формуле для удельной теплоемкости используется разница в температуре, а не абсолютная температура. Это причина того, что градусы Цельсия могут использоваться вместо Кельвина.
Вещества | Удельная теплоемкость ( c ) |
---|---|
Твердые вещества | Дж / (кг ° C⋅ ° C) |
Алюминий | 900 |
Асбест | 800 |
Бетон, гранит (средний) | 840 |
Медь | 387 |
Стекло | 840 |
Золото | 129 |
Тело человека (среднее) | 3500 |
Лед (средний) | 2090 |
Чугун, сталь | 452 |
Свинец | 128 |
Серебро | 235 |
Дерево | 1700 |
Жидкости | |
Бензол | 1740 |
этанол | 2450 |
Глицерин | 2410 |
Меркурий | 139 |
Вода | 4186 |
Газы (при постоянном давлении 1 атм) | |
Воздух (сухой) | 1015 |
Аммиак | 2190 |
Двуокись углерода | 833 |
Азот | 1040 |
Кислород | 913 |
Пар | 2020 |
Таблица 11.2 Удельная теплоемкость различных веществ.
Snap Lab
Изменение температуры земли и воды
Что нагревается быстрее, земля или вода? Вы ответите на этот вопрос, проведя измерения для изучения различий в удельной теплоемкости.
- Открытое пламя. Соберите все распущенные волосы и одежду, прежде чем зажечь открытое пламя. Следуйте всем инструкциям своего учителя о том, как зажечь пламя. Никогда не оставляйте открытое пламя без присмотра. Знайте расположение противопожарного оборудования в лаборатории.
- Песок или грунт
- Вода
- Духовка или тепловая лампа
- Две маленькие баночки
- Два термометра
Инструкции
Процедура
- Поместите равные массы сухого песка (или почвы) и воды одинаковой температуры в две небольшие банки. (Средняя плотность почвы или песка примерно в 1,6 раза больше плотности воды, поэтому вы можете получить равные массы, используя на 50 процентов больше воды по объему.)
- Нагрейте оба вещества (с помощью духовки или нагревательной лампы) в течение одинакового времени.
- Запишите конечные температуры двух масс.
- Теперь доведите обе банки до одинаковой температуры, нагревая в течение более длительного периода времени.
- Снимите банки с источника тепла и измеряйте их температуру каждые 5 минут в течение примерно 30 минут.
Проверка захвата
Потребовалось больше времени, чтобы нагреть воду или песок / почву до той же температуры? Какой образец остыл дольше? Что этот эксперимент говорит нам о том, как удельная теплоемкость воды по сравнению с удельной теплотой земли?
- Песок / почва нагревается и остывает дольше.Это говорит нам о том, что удельная теплоемкость земли больше, чем у воды.
- Песок / почва нагревается и остывает дольше. Это говорит нам о том, что удельная теплоемкость воды больше, чем у земли.
- Вода нагревается и остывает дольше. Это говорит нам о том, что удельная теплоемкость земли больше, чем у воды.
- Вода нагревается и остывает дольше. Это говорит нам о том, что удельная теплоемкость воды больше, чем у земли.
Проводимость, конвекция и излучение
При разнице температур происходит теплопередача. Передача тепла может происходить быстро, например, через сковороду, или медленно, например, через стенки изолированного холодильника.
Существует три различных метода теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение. Иногда все три могут происходить одновременно. См. Рисунок 11.3.
Рис. 11.3 В камине передача тепла происходит всеми тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.Излучение отвечает за большую часть тепла, передаваемого в комнату. Передача тепла также происходит через теплопроводность в комнату, но гораздо медленнее. Теплообмен за счет конвекции также происходит через холодный воздух, поступающий в комнату вокруг окон, и горячий воздух, покидающий комнату, поднимаясь вверх по дымоходу.
Проводимость — это передача тепла при прямом физическом контакте. Тепло, передаваемое между электрической горелкой плиты и дном сковороды, передается за счет теплопроводности. Иногда мы пытаемся контролировать теплопроводность, чтобы чувствовать себя более комфортно.Поскольку скорость теплопередачи у разных материалов разная, мы выбираем такие ткани, как толстый шерстяной свитер, которые зимой замедляют отвод тепла от нашего тела.
Когда вы идете босиком по ковру в гостиной, ваши ноги чувствуют себя относительно комфортно… пока вы не ступите на кафельный пол кухни. Поскольку ковер и кафельный пол имеют одинаковую температуру, почему один из них холоднее другого? Это объясняется разной скоростью теплопередачи: материал плитки отводит тепло от вашей кожи с большей скоростью, чем ковровое покрытие, что делает его на холоднее.
Поддержка учителей
Поддержка учителей
[BL] [OL] [AL] Спросите учащихся, какая сейчас температура в классе. Спросите их, все ли предметы в комнате имеют одинаковую температуру. Как только это будет установлено, попросите их положить руку на стол или на металлический предмет. Стало холоднее? Почему? Если их стол изготовлен из ламината Formica, тогда он будет чувствовать себя прохладным для их рук, потому что ламинат является хорошим проводником тепла и отбирает тепло из рук, создавая ощущение «холода» из-за тепла, покидающего тело.
Некоторые материалы просто проводят тепловую энергию быстрее, чем другие. В целом металлы (например, медь, алюминий, золото и серебро) являются хорошими проводниками тепла, тогда как такие материалы, как дерево, пластик и резина, плохо проводят тепло.
На рис. 11.4 показаны частицы (атомы или молекулы) в двух телах при разных температурах. (Средняя) кинетическая энергия частицы в горячем теле выше, чем в более холодном теле. Если две частицы сталкиваются, энергия передается от частицы с большей кинетической энергией к частице с меньшей кинетической энергией.Когда два тела находятся в контакте, происходит много столкновений частиц, что приводит к чистому потоку тепла от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. Тепловой поток зависит от разности температур ΔT = Thot-TcoldΔT = Thot-Tcold. Таким образом, вы получите более сильный ожог от кипятка, чем от горячей воды из-под крана.
Рис. 11.4. Частицы в двух телах при разных температурах имеют разные средние кинетические энергии. Столкновения, происходящие на контактной поверхности, имеют тенденцию передавать энергию из высокотемпературных областей в низкотемпературные области.На этой иллюстрации частица в области более низких температур (правая сторона) имеет низкую кинетическую энергию перед столкновением, но ее кинетическая энергия увеличивается после столкновения с контактной поверхностью. Напротив, частица в области более высоких температур (слева) имеет большую кинетическую энергию до столкновения, но ее энергия уменьшается после столкновения с контактной поверхностью.
Конвекция — это передача тепла движением жидкости. Такой тип теплопередачи происходит, например, в котле, кипящем на плите, или во время грозы, когда горячий воздух поднимается к основанию облаков.
Советы для успеха
На обиходе термин жидкость обычно означает жидкость. Например, когда вы заболели и врач говорит вам «выпить жидкости», это означает только пить больше напитков, а не вдыхать больше воздуха. Однако в физике жидкость означает жидкость или газ . Жидкости движутся иначе, чем твердый материал, и даже имеют свой собственный раздел физики, известный как гидродинамика , который изучает их движение.
При повышении температуры жидкости они расширяются и становятся менее плотными.Например, на рис. 11.4 может быть изображена стенка воздушного шара с газами внутри воздушного шара с другой температурой, чем снаружи в окружающей среде. Более горячие и, следовательно, быстро движущиеся частицы газа внутри воздушного шара ударяются о поверхность с большей силой, чем более холодный воздух снаружи, заставляя воздушный шар расширяться. Это уменьшение плотности по отношению к окружающей среде создает плавучесть (тенденцию к повышению). Конвекция обусловлена плавучестью — горячий воздух поднимается вверх, потому что он менее плотен, чем окружающий воздух.
Иногда мы контролируем температуру своего дома или самих себя, контролируя движение воздуха. Герметизация дверей герметичным уплотнением защищает от холодного ветра зимой. Дом на рис. 11.5 и горшок с водой на плите на рис. 11.6 являются примерами конвекции и плавучести, созданными человеком. Океанские течения и крупномасштабная атмосферная циркуляция переносят энергию из одной части земного шара в другую и являются примерами естественной конвекции.
Рисунок 11.5 Воздух, нагретый так называемой гравитационной печью, расширяется и поднимается вверх, образуя конвективную петлю, которая передает энергию другим частям комнаты. По мере того, как воздух охлаждается у потолка и внешних стен, он сжимается, в конечном итоге становясь более плотным, чем воздух в помещении, и опускается на пол. Правильно спроектированная система отопления, подобная этой, в которой используется естественная конвекция, может быть достаточно эффективной для равномерного обогрева дома.
Рис. 11.6 Конвекция играет важную роль в теплопередаче внутри этого сосуда с водой.Попав внутрь жидкости, теплопередача к другим частям кастрюли происходит в основном за счет конвекции. Более горячая вода расширяется, уменьшается по плотности и поднимается, передавая тепло другим областям воды, в то время как более холодная вода опускается на дно. Этот процесс повторяется, пока в кастрюле есть вода.
Излучение — это форма передачи тепла, которая происходит при испускании или поглощении электромагнитного излучения. Электромагнитное излучение включает радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи и гамма-лучи, все из которых имеют разные длины волн и количество энергии (более короткие длины волн имеют более высокую частоту и большую энергию).
Поддержка учителей
Поддержка учителей
[BL] [OL] Электромагнитные волны также часто называют электромагнитными волнами. Мы по-разному воспринимаем электромагнитные волны разной частоты. Так же, как мы можем видеть одни частоты как видимый свет, мы воспринимаем некоторые другие как тепло.
Вы можете почувствовать теплоотдачу от огня и солнца. Точно так же вы иногда можете сказать, что духовка горячая, не касаясь ее дверцы и не заглядывая внутрь — она может просто согреть вас, когда вы пройдете мимо.Другой пример — тепловое излучение человеческого тела; люди постоянно излучают инфракрасное излучение, которое не видно человеческому глазу, но ощущается как тепло.
Излучение — единственный метод передачи тепла, при котором среда не требуется, а это означает, что тепло не должно вступать в прямой контакт с какими-либо предметами или переноситься ими. Пространство между Землей и Солнцем в основном пусто, без какой-либо возможности теплопередачи за счет конвекции или теплопроводности. Вместо этого тепло передается за счет излучения, и Земля нагревается, поскольку она поглощает электромагнитное излучение, испускаемое Солнцем.
Рис. 11.7 Большая часть тепла от этого пожара передается наблюдателям через инфракрасное излучение. Видимый свет передает относительно небольшую тепловую энергию. Поскольку кожа очень чувствительна к инфракрасному излучению, вы можете почувствовать присутствие огня, даже не глядя на него. (Дэниел X. О’Нил)
Все объекты поглощают и излучают электромагнитное излучение (см. Рисунок 11.7). Скорость передачи тепла излучением в основном зависит от цвета объекта. Черный — наиболее эффективный поглотитель и радиатор, а белый — наименее эффективный.Например, люди, живущие в жарком климате, обычно избегают ношения черной одежды. Точно так же черный асфальт на стоянке будет горячее, чем прилегающие участки травы в летний день, потому что черный поглощает лучше, чем зеленый. Верно и обратное — черный цвет излучает лучше, чем зеленый. Ясной летней ночью черный асфальт будет холоднее, чем зеленый участок травы, потому что черный излучает энергию быстрее, чем зеленый. Напротив, белый цвет — плохой поглотитель и плохой радиатор. Белый объект, как зеркало, отражает почти все излучение.
Поддержка учителя
Поддержка учителя
Попросите учащихся привести примеры теплопроводности, конвекции и излучения.
Виртуальная физика
Формы и изменения энергии
В этой анимации вы исследуете теплопередачу с различными материалами. Поэкспериментируйте с нагреванием и охлаждением железа, кирпича и воды. Для этого перетащите объект на пьедестал и затем удерживайте рычаг в положении «Нагреть» или «Охлаждать». Перетащите термометр рядом с каждым объектом, чтобы измерить его температуру — вы можете в режиме реального времени наблюдать, как быстро он нагревается или охлаждается.
Теперь попробуем передать тепло между объектами. Нагрейте кирпич и поместите его в прохладную воду. Теперь снова нагрейте кирпич, но затем поместите его поверх утюга. Что ты заметил?
Выбор опции быстрой перемотки вперед позволяет ускорить передачу тепла и сэкономить время.
Проверка захвата
Сравните, насколько быстро различные материалы нагреваются или охлаждаются. Основываясь на этих результатах, какой материал, по вашему мнению, имеет наибольшую удельную теплоемкость? Почему? Какая из них имеет наименьшую удельную теплоемкость? Можете ли вы представить себе реальную ситуацию, в которой вы хотели бы использовать объект с большой удельной теплоемкостью?
- Вода занимает больше всего времени, а железу нужно меньше времени, чтобы нагреться и остыть.Для изоляции желательны объекты с большей удельной теплоемкостью. Например, шерстяная одежда с большой удельной теплоемкостью предотвратит потерю тепла телом.
- Вода займет меньше всего времени, а железу нужно больше времени, чтобы нагреться и остыть. Для теплоизоляции желательны объекты с большей удельной теплоемкостью. Например, шерстяная одежда с большой удельной теплоемкостью предотвратит потерю тепла телом.
- Кирпич занимает меньше всего времени, а железу нужно больше времени, чтобы нагреться и остыть.Для теплоизоляции желательны объекты с большей удельной теплоемкостью. Например, шерстяная одежда с большой удельной теплоемкостью предотвратит потерю тепла телом.
- Вода занимает меньше всего времени, а кирпичу нужно больше времени, чтобы нагреться и остыть. Для теплоизоляции желательны объекты с большей удельной теплоемкостью. Например, шерстяная одежда с большой удельной теплоемкостью предотвратит потерю тепла телом.
Поддержка учителей
Поддержка учителей
Попросите учащихся рассмотреть различия в результатах интерактивных упражнений при использовании разных материалов.Например, спросите их, будет ли изменение температуры больше или меньше, если кирпич заменить железным блоком той же массы, что и кирпич. Попросите студентов рассмотреть одинаковые массы металлов, алюминия, золота и меди. После того, как они заявят, больше или меньше изменение температуры для каждого металла, попросите их обратиться к Таблице 11.2 и проверить, верны ли их прогнозы.
Тепловые свойства | AMILAN ™ | ТОРЕЙ ПЛАСТИК
Техническая информация | Свойства CM3001G-30 | Тепловые свойства
Имущество | Метод испытаний | Блок | CM3001 -N | CM3001G -15 | CM3001G -30 | CM3001G -45 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Температура плавления | DSC | ° С | 265 | 265 | 265 | 265 | |
Скрытая теплота плавления | DSC | кДж / кг | 63 ~ 84 | – | 42 ~ 63 | – | |
Удельная теплоемкость 23 ° C | – | кДж / кг · ° C | 1.67 | 1,76 | 1,59 | 1,42 | |
Теплопроводность | – | Вт / м · ° C | 0,24 | – | 0,23 | – | |
Температура застывания | – | ° С | 240 | 240 | 240 | 240 | |
Температура кристаллизации | DSC | ° С | 230 | 230 | 230 | 230 | |
Температура размягчения по Вика | ASTM D1525 | ° С | – | 258 | |||
МЭК | ° С | 237 | 256 | ||||
Температура теплового искажения | 1.82 МПа | ASTM D648 | ° С | 78 | 245 | 255 | 255 |
0,45 МПа | ° С | 220 | – | 262 | 263 | ||
Коэффициент линейного расширения | ASTM D696 | × 10 -5 м / м / ° C | 9 ~ 10 | 4 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 |
- Рисунок 2-1: Температурная кривая теплового искажения
- Рисунок 2-2: Зависимость между напряжением и температурой тепловой деформации
Рисунок 2-3: Изменение размеров в зависимости от температуры
Характеристики горения
Имущество | Метод испытаний | Блок | CM3001-N | CM3001G-15 | CM3001G-30 | CM3001G-45 |
---|---|---|---|---|---|---|
Горящий характеристики | UL-94 | – | 94V2 (1/32 «) | 94HB (1/16 дюйма) | 94HB (1/16 дюйма) | – |
ASTM D635 | – | Самозатухающий | Замедляет пламя | Замедляет пламя | Замедляет пламя | |
FMVSS302 Толщина 1 мм Толщина 2 мм | мм / мин мм / мин | + 1 + | V <100 + | V <100 + | V <100 + | |
Точка воспламенения | ASTM D289 | ° С | 473 | 473 | 473 | 473 |
※ 1 Самозатухает до попадания на стандартную линию A.
Теплопроводность ненаполненных пластиков
На этот раз основное внимание уделяется теплопроводности ненаполненных пластиков. Их сотни, поэтому можно представить лишь небольшую подборку. С термической точки зрения пластмассы — заведомо сложное семейство. Различные источники показывают большие различия в теплопроводности, а справочники предоставляют диапазон значений для многих материалов вместо одного значения.
Причин много. Обращает на себя внимание изменение плотности, что ясно демонстрируют значения для полиэтилена в таблице ниже.Другой важный и часто упускаемый из виду источник (анизотропных) изменений в пластмассах, полученных литьем под давлением, — это скорость впрыска. Исследования показали, что можно достичь «металлических» значений на экстремальных скоростях из-за растяжения полимерных цепей в направлении потока.
Акрилонитрил-бутадиен-стирол | АБС | 0,14-0,21 |
Ацеталь | Делрин | 0.23-0,36 |
Ацетат целлюлозы | CA | 0,16-0,36 |
Диаллилфталат | Dapon | 0,31 |
Эпоксидное покрытие | 0,19 | |
Этилцеллюлоза | 0,23 | |
Этилвинилацетат | 0,08 | |
Фенольный | 0.17 | |
Полиамид | Нейлон 6-11-12-66 | 0,24-0,3 |
Полиарамид | Кевлар, волокна Nomex | 0,04–0,13 |
Поликарбонат | ПК | 0,19-0,22 |
Политетрафторэтилен | ПТФЭ, тефлон | 0,25 |
Полиэтилентерефталат | ПЭТ, Полиэстер | 0.15-0,4 |
Полиэтилен L | Низкая плотность | 0,33 |
Полиэтилен HD | Высокая плотность | 0,45-0,52 |
Полиимид | Каптон | 0,10-0,35 |
Полиметилметакрилат | PMMA, акрил, плексиглас, оргстекло | 0,17-0,19 |
Полифениленоксид | ППО, Норил | 0.22 |
Полипропилен | PP | 0,1-0,22 |
Полистирол | PS | 0,1–0,13 |
Полисульфон | 0,26 | |
Полиуретан | PUR | 0,29 |
Поливинилхлорид | ПВХ | 0,12-0,25 |
Поливинилиденфторид | Кинан | 0.1-0,25 |
В таблице также показан интересный диапазон теплопроводности с теплотехнической точки зрения. Например, разница между полиимидом и HD-полиэтиленом составляет пять раз, что соответствует разнице между естественной и принудительной конвекцией с точки зрения теплопередачи.
Все значения в таблице определены для комнатной температуры. Как показывает практика, теплопроводность увеличивается на несколько процентов в диапазоне 0–100 ° C.Только при очень низких температурах (обычно 40K) пластики демонстрируют явное снижение, в отличие от металлов, которые демонстрируют очень впечатляющий рост (Al:> 13000 Вт / м 2 K!).
Примечание: наполнители могут вызывать некоторые из более высоких значений; вам необходимо проверить данные производителя. Источники (среди прочих): www.goodfellow.com, www.efunda.com.
Удельная теплоемкость воздуха
Удельная теплоемкость воздуха — (Обновлено 26.07.08)Удельные теплоемкости воздуха
Номинальные значения, используемые для воздуха при 300 K: C P = 1.00 кДж / кг.K, C v = 0,718 кДж / кг · K ,, и k = 1,4. Однако все они являются функциями температура, и с чрезвычайно высоким температурным диапазоном имея опыт работы с двигателями внутреннего сгорания и газотурбинными двигателями, можно получить существенные ошибки. В следующей таблице приведены значения удельная теплоемкость как функция температуры. Мы находим, что выбор значений удельных теплоемкостей в среднем температура каждого процесса дает результаты с разумной точностью (в пределах 1%).
Идеальный газ удельная теплоемкость воздуха
Температура
КC P
кДж / кг.KC v
кДж / кг. Kк
250
1,003
0,716
1.401
300
1,005
0,718
1.400
350
1,008
0,721
1,398
400
1,013
0,726
1,395
450
1.020
0.733
1,391
500
1.029
0,742
1,387
550
1.040
0,753
1,381
600
1.051
0,764
1,376
650
1,063
0,776
1,370
700
1,075
0,788
1,364
750
1.087
0,800
1,359
800
1,099
0,812
1,354
900
1,121
0,834
1,344
1000
1.142
0,855
1,336
1100
1,155
0,868
1,331
1200
1,173
0,886
1,324
1300
1.190
0,903
1,318
1400
1.204
0,917
1,313
1500
1,216
0,929
1,309
Значения до 1000 K были первоначально опубликованы в «Таблицах». термических свойств газов », NBS Circular 564,1955.Последний пять рядов были рассчитаны по формуле BG Kyle «Chemical» и термодинамика процессов «, Englewood Cliffs / Prentice Hall, 1984 и имеют ошибку <1%.
______________________________________________________________________________________
Инженерная термодинамика, Израиль
Уриэли под лицензией Creative
Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 Соединенные Штаты
Лицензия
Теплоемкость — обзор
4.5 Теплоемкость
Теплоемкость важна как с фундаментальной точки зрения, так и для практического применения, особенно когда традиционные ИЖ и ДЭС на основе холина используются в качестве абсорбентов CO 2 .
Теплоемкость традиционных ИЖ и их водного раствора 91 исследована экспериментально 92–94 и теоретически. 95 Теплоемкость традиционных ИЖ находится в диапазоне от 309 до 1368 Дж / моль К при 30 ° C. Теплоемкость ДЭС на основе холина и их водного раствора сведена в Таблицу 5. В целом теплоемкость ДЭС на основе холина ниже, чем у традиционных ИЖ. Подобно традиционным ИЖ теплоемкость ДЭС на основе холина уменьшается с повышением температуры.Зависимая от температуры теплоемкость ChCl / мочевина (1: 2) или ChCl / глицерин (1: 2) может быть представлена эмпирическим уравнением второго порядка. 51 Это также может быть коррелировано с уравнением (9),
Таблица 5. Теплоемкость DES на основе холина и их водных растворов при 1,01 бар
DES | T (° C) | C p (Дж / моль / K) |
---|---|---|
ChCl / мочевина (1: 2) | 30–80 | 181.4 ± 0,5–190,8 ± 0,8 61 |
ChCl / глицерин (1: 2) | 30–80 | 237,7 ± 0,5–254,3 ± 0,4 61 |
ChCl / глицерин (1: 2 ) | 25 | 184,6 ± 0,3 97 |
ChCl / мочевина (1: 2) + H 2 O, xh3O: 0,9002–0,1074 | 30–80 | 81,5 ± 0,1–177,8 ± 0,5 22 |
ChCl / этиленгликоль (1: 2) + H 2 O, xh3O: 0,9003–0.1107 | 30–80 | 84,3 ± 0,6–189,8 ± 0,5 22 |
ChCl / глицерин (1: 2) + H 2 O, xh3O: 0,9000–0,1020 | 30–80 | 88,9 ± 0,1–234,8 ± 1,2 22 |
(9) CP = dT + e
, где C p — теплоемкость, а d , e — корреляция параметры.
Теплоемкость ДЭС на основе холина зависит от молекулярной массы.Молекулярные массы ChCl / мочевина (1: 2), ChCl / этиленгликоль (1: 2) и ChCl / глицерин (1: 2) составляют 86,58, 87,92, 107,94 г / моль, 95,96 соответственно и Следствием теплоемкости этих трех ДЭС на основе холина являются ChCl / глицерин (1: 2)> ChCl / этиленгликоль (1: 2)> ChCl / мочевина (1: 2). Это означает, что теплоемкость ДЭС на основе холина увеличивается с увеличением молекулярной массы.
Наличие воды снижает теплоемкость, а теплоемкость водных ДЭС на основе холина зависит от состава.Более низкая теплоемкость ДЭС на основе холина по сравнению с ДЭС на основе чистого холина объясняется тем, что взаимодействие между ДЭС на основе холина и водой сильнее, чем в чистых растворителях.
Для применения DES на основе холина в разделении CO 2 требуется теплоемкость DES на основе чистого холина для расчета явной теплоты для повышения температуры с целью регенерации растворителя.