RP-Energie-Lexikon - топлинен капацитет, специфичен топлинен капацитет, топлина, съхранение
Определение: мярка за способността на тялото да съхранява топлина
Английски: топлинен капацитет, топлинен капацитет
Символ на формула: ° С. (специфичен топлинен капацитет: ° С )
Единица: J/K (специфичен топлинен капацитет: J/(kg K), J/(m 3 K))
Оригинално създаване: 26.08.2010; последна промяна: 14.03.2020
Топлинният капацитет ° С. на тялото показва колко енергия е необходима, за да се повиши температурата му с 1 K (в разговор: с една степен). Например топлинният капацитет на един литър течна вода е приблизително 4,19 kJ/K. Топлинният капацитет е мярка за способността на тялото да съхранява топлина: количеството топлина, доставено по време на нагряване, се освобождава отново, когато тялото се охлади до първоначалната си температура. Топлинният капацитет зависи, разбира се, от количеството материал.
Трябва също да се отбележи, че количеството топлина, което може да се съхранява, зависи от възможната промяна на температурата. Например, електрически отопляем керамичен резервоар за съхранение на топлина може да абсорбира значително повече топлина на килограм от резервоара за топла вода, тъй като може да доведе до много по-високи температури. Това въпреки че топлинният капацитет на килограм е значително по-нисък.
Специфичен топлинен капацитет
Специфичният топлинен капацитет ° С характеризира определен материал и се отнася до фиксирано количество от обикновено един килограм, понякога и до обем (например 1 кубичен метър). Например специфичният топлинен капацитет на течната вода е приблизително 4,19 kJ/(kg K), а този на въздуха 1,005 kJ/(kg K) или 1,2 kJ/(m 3 K) (при стайна температура и постоянно налягане, вж. по-горе).
Ако умножите такава цифра по съответното количество материал в даден обект, отново получавате топлинния капацитет. Пример: 400 кг вода в резервоар за топла вода водят до топлинен капацитет от 4,19 kJ/(kg K) 400 kg = 1676 kJ/K = 1,676 MJ/K = 0,47 kWh/K. Следователно паметта отнема z. Б. 4,7 кВтч, ако се нагрява с 10 К (в разговор: 10 градуса).
гранични условия
Специфичният топлинен капацитет на газовете може силно да зависи от условията, при които се наблюдава повишаване на температурата. Стойността ° Сстр прилага се при постоянно налягане, напр. Б. въздушното налягане на околната среда. Стойността ° СV се получава, обаче, ако обемът се поддържа постоянен по време на процеса на нагряване (изохорен топлинен капацитет). Съществува значителна разлика в случая на газове, защото ако налягането е постоянно, газът ще се разшири при нагряване и ще свърши някаква работа (освобождава механична енергия). Тъй като температурата зависи от получената вътрешна енергия, съответно трябва да се достави повече топлина, за да се постигне желаното повишаване на температурата: ° Сстр следователно е по-голямо от ° СV . Например с въздух ° Сстр = 1.005 kJ/(kg K), докато ° СV е само 0,718 kJ/(kg K). В случай на течности и твърди вещества обаче тази разлика е много по-малка, тъй като разгъването е много по-слабо при нагряване.
Също така може да има известна зависимост на топлинния капацитет от температурата. Този ефект обаче обикновено е незначителен, освен когато температурата се промени много значително или когато настъпи фазов преход (например топене или изпаряване).
Примери
Резервоар за съхранение на топла вода с капацитет 400 литра има топлинен капацитет 400 kg · 4,19 kJ/(kg K) = 1,68 MJ/K = 0,47 kWh/K, ако топлинният капацитет на резервоара се пренебрегне. Следователно се нуждаете от приблизително 40 K · 0,47 kWh/K = 18,6 kWh топлина, за да загреете такава система за съхранение от 10 ° C до 50 ° C.
Ако въздухът в помещение с площ 20 m 2 и височина 2,5 m трябва да се загрее с 10 градуса, това изисква 10 K · 20 m 2 · 2,5 m · 1,2 kJ/(m 3 K) = 600 kJ = 0,17 kWh топлина. (Тук е пренебрегнато малкото влияние на влажността на въздуха.) Топлинният капацитет на твърдите предмети в помещението и стените е значително по-висок от този на въздуха. Следователно, чрез кратко, но енергично проветряване на помещение (прекъсната вентилация), можете да запазите енергийните загуби много по-малки, отколкото ако го проветрявате непрекъснато, което също охлажда предметите и стените.
Въпроси и коментари от читатели
Тук можете да предложите въпроси и коментари за публикуване и отговор. Авторът на RP-Energie-Lexikon ще вземе решение за приемането според определени критерии. По същество въпросът е, че въпросът е от широк интерес.
Ако получите помощ тук, може да искате да върнете услугата с дарение, с което подкрепяте по-нататъшното развитие на енергийния речник.
Защита на данните: Моля, не въвеждайте тук никакви лични данни. И без това не бихме ги публикували и скоро щяхме да ги изтрием. Вижте и нашата политика за поверителност.
Ако искате лична обратна връзка или съвет от автора, моля, пишете му по имейл.
С изпращането си давате съгласието си да публикувате вашите записи тук в съответствие с нашите правила.
Ако харесвате този уебсайт, моля, уведомете вашите приятели и колеги - д. Б. чрез социалните медии, като кликнете тук:
Тези бутони за споделяне са настроени по начин, удобен за защита на данните!
Код за връзки на други уебсайтове
Ако искате да публикувате връзка към тази статия другаде (например на вашия уебсайт, социални медии, дискусионни форуми или в Уикипедия), можете да намерите кода тук. Такива връзки могат да бъдат Б. бъдете много полезни за обяснения на думи.
HTML връзка към тази статия:
С изображение за предварителен преглед (вижте полето точно над това):
Ако смятате за подходящо да поставите линк в Уикипедия, напр. Б. под "== Уеб връзки ==":