Sistemas de calefacción de aire. La atmósfera de calefacción depende de la calefacción por aire.
Calefacción aerodinámica cuerpos de calefacción que se mueven a alta velocidad en el aire u otro gas. UN. - El resultado del hecho de que la molécula de aire enrojecida en el cuerpo se inhibe cerca del cuerpo. Si el vuelo se realiza con una tasa de cultivo supersónica, el frenado se produce principalmente en la onda de choque (ver onda de choque) ,
Surgiendo del cuerpo. La inhibición adicional de las moléculas de aire se produce directamente en la superficie del propio cuerpo, en
capa de borde (ver capa de borde). En el frenado de las moléculas de aire, su energía térmica aumenta, es decir, la temperatura del gas cerca de la superficie del cuerpo móvil aumenta la temperatura máxima a la que el gas puede ser cálido en la vecindad de un cuerpo en movimiento, cerca de t. N. Temperatura del freno: T. 0 = T. N +. v 2 / 2c p,
dónde T n - La temperatura del aire entrante, v - Velocidad de vuelo corporal c P. - Capacidad de calor específica a presión constante. Entonces, por ejemplo, al volar un avión supersónico con una velocidad de sonido triplicada (aproximadamente 1 km / s) La temperatura de frenado es de aproximadamente 400 ° C, y en la entrada de la nave espacial en la atmósfera de la tierra con la 1ª tasa de espacio (8.1 km / s) La temperatura del frenado alcanza los 8000 ° C. Si en el primer caso, con un vuelo suficientemente a largo plazo, la temperatura del plano se alcanza los valores cercanos a la temperatura de frenado, luego en el segundo caso, la superficie de la nave espacial comenzará inevitablemente a colapsar debido a la Incapacidad de los materiales para soportar tan altas temperaturas. De las regiones de gas con una temperatura elevada, el calor se transmite por un cuerpo en movimiento, A. N. Hay dos formas de A.N. - Convectivo y radiación. La calefacción por convección es una consecuencia de la transferencia de calor desde la parte externa, "caliente" de la capa límite hasta la superficie del cuerpo. La corriente térmica cuantitativamente convectiva se determina a partir de la proporción. q k \u003d a(T E -t. w) dónde T e - T.{!LANG-ff4061291ac192a73dd330a46c6b9bae!} {!LANG-60b725f10c9c85c70d97880dfe8191b3!}{!LANG-8442a583cf485eaa73f50114ded96e3c!} {!LANG-4d6e8fbe640c83e860a1b550ae3f64e0!} De los parámetros listados se determina por el modo de flujo en la capa de borde (laminar o turbulenta). En el caso del flujo turbulento, el calentamiento convectivo se vuelve más intensivo. Esto se debe al hecho de que, además de la conductividad térmica molecular, las pulsaciones turbulentas de la velocidad comienzan a desempeñar un papel importante en la transferencia de energía en la capa límite. Con un aumento en la velocidad de vuelo, la temperatura del aire detrás de la onda de choque y en la capa límite aumenta, lo que resulta en disociación y ionización
moléculas. Los átomos formados, los iones y los electrones difunden en un área más fría, a la superficie del cuerpo. Hay una reacción inversa (recombinación) ,
Ir con liberación de calor. Esto da una contribución adicional a Convectiva A.N. Cuando se alcanza la velocidad de vuelo alrededor de 5000 sra La temperatura detrás de la onda de choque llega a los valores bajo los cuales el gas comienza a emitir. Debido a la transferencia radiante de energía de las áreas con una temperatura elevada a la superficie del cuerpo, se produce el calentamiento por radiación. Al mismo tiempo, la radiación en las regiones visibles y ultravioletas del espectro desempeña el mayor papel. Al volar debajo de la atmósfera de la Tierra con velocidades por debajo del primer cósmico (8.1 km / s) El calentamiento de radiación es pequeño en comparación con el convectivo. Con segunda velocidad cósmica (11.2 km / s)
sus valores se cierran, y cuando las velocidades de vuelo 13-15 km / s Y arriba, correspondiente al regreso a la tierra después de los vuelos a otros planetas, la principal contribución ya está introduciendo calentamiento de radiación.
Un papel particularmente importante de A.N. Jugar al regresar a la atmósfera del espacio de la nave espacial (por ejemplo, "Este", "Sunrise", "Union"). Para combatir a.n. Las naves espaciales están equipadas con sistemas especiales de protección térmica (ver protección térmica). ILUMINADO: Conceptos básicos de la transferencia de calor en la aviación y la tecnología de cohetes, M., 1960; Dorens W. H., flujos hipersónicos de gas viscoso, por. de inglés, M., 1966; Zeldovich Ya. B., Raizer Yu. P., Física de las ondas de choque y fenómenos hidrodinámicos de alta temperatura, 2 ed., M., 1966. N. A. ANFIMOV.
Gran Enciclopedia soviética. - M.: Enciclopedia soviética. 1969-1978 .
Mira lo que es "calefacción aerodinámica" en otros diccionarios:
Calentamiento de cuerpos que se mueven a alta velocidad en el aire u otro gas. UN. El resultado del hecho de que el aire de la molécula de aire se inhibe cerca del cuerpo. Si el vuelo se realiza con superestructuras. Velocidad, el frenado ocurre en primer lugar en el shock ... ... Enciclopedia física
Cuerpo de calefacción que se mueve a alta velocidad en el aire (gas). Se observa calentamiento aerodinámico notable cuando el cuerpo se mueve con la velocidad supersónica (por ejemplo, al mover las cabezas de Intercontinental misiles balísticos) Edwart ... ... Diccionario de mar
calefacción aerodinámica - Calentamiento de la superficie del cuerpo por gas, moviéndose en un medio gaseoso a alta velocidad en presencia de convectivo, y con velocidades hipersónicas y intercambio de calor de radiación con el medio de gas en el borde o la capa de choque. [GOST 26883 ... ... Directorio Técnico Traductor
Mayor temperatura corporal que se mueve a alta velocidad en el aire u otro gas. Calentamiento aerodinámico El resultado de moléculas de gas frenado cerca de la superficie del cuerpo. Entonces, en la entrada de la nave espacial en la atmósfera de la tierra a una velocidad de 7,9 km / s ... ... Diccionario Enciclopédico
calefacción aerodinámica - Aerodinaminis įšilimas statyas t Sritity Energetika Apibrėžtis Kūnų, Judančių Dujose (Ore) Dideliu Greičiu, Paviršiaus įŠimas. Atitikmenys: angl. VOK de calefacción aerodinámica. Aerodinamische aufheizung, f rus. Calefacción aerodinámica, M Panc. ... ... ... Aiškinamasis Šiluminės IR Branduolinės Technikos Terminų Žodynas - levantando el ritmo del cuerpo que se mueve a alta velocidad en el aire u otro gas. A. y. El resultado de moléculas de gas frenado cerca de la superficie del cuerpo. Entonces, al entrar en el espacio. El dispositivo en la atmósfera de la Tierra a una velocidad de 7,9 km / s PA de ritmo aéreo en la superficie ... Ciencias Naturales. Diccionario Enciclopédico
Diseño de cohetes aerodinámicos de calefacción - Calentar la superficie del cohete durante su movimiento en las capas densas de la atmósfera a alta velocidad. UN. - El resultado del hecho de que la molécula de aire vuela en el cohete se inhibe cerca de su vivienda. Al mismo tiempo, hay una transición de energía cinética ... ... Enciclopedia RVSN
Concorde Concorde al aeropuerto ... Wikipedia
Recuerda
- ¿Con qué dispositivo se mide la temperatura del aire? ¿Qué tipos de rotación de la Tierra conoces? ¿Por qué en la Tierra ocurre un cambio de día y noche?
Cómo se calienta la superficie de la tierra y la atmósfera. El sol irradia una gran cantidad de energía. Sin embargo, la atmósfera pasa a la superficie de la tierra solo la mitad de los rayos del sol. Algunos de ellos se reflejan, la parte es absorbida por las nubes, los gases y las partículas de polvo (Fig. 83).
Higo. 83. Flujo de energía solar que viene a la Tierra.
Rayos solares que fluyen, la atmósfera casi no se calienta de ellos. La superficie de la Tierra se calienta, y la misma se convierte en la fuente de calor. Es de sus calores. aire atmosférico. Por lo tanto, la superficie de la tierra del aire de la troposfera es más cálida que a la altura. Al levantar, cada kilómetro, la temperatura del aire cae en 6 "C. Altos en las montañas debido a la baja temperatura, la nieve acumulada no se derrite incluso en el verano. La temperatura en la troposfera cambia no solo con una altura, sino también. Durante ciertos períodos de tiempo: día, año.
Diferencias en el aire calefactor durante el día y el año. Día Sun Rays se ilumina superficie del suelo Y él lo calentó, el aire se calienta. Por la noche, el flujo de energía solar se detiene, y la superficie con el aire se enfría gradualmente.
El sol es el más alto de pie sobre el horizonte al mediodía. En este momento, se recibe la mayor energía solar. Sin embargo, la temperatura más alta se observa en 2-3 horas después del mediodía, ya que se requiere el tiempo para transmitir el calor de la superficie de la tierra a la troposfera. La temperatura más baja es antes del amanecer.
La temperatura del aire cambia y para la temporada del año. Ya sabes que la Tierra se mueve alrededor del sol en órbita y el eje de la Tierra está constantemente inclinado al plano de la órbita. Debido a esto, durante el año en el mismo territorio, los rayos del sol caen sobre la superficie de diferentes maneras.
Cuando el ángulo de gotas de rayos es más tamborilete, la superficie obtiene más energía solar, la temperatura del aire aumenta y proviene verano (Fig. 84).
Higo. 84. Caer la luz del sol en la superficie de la Tierra al mediodía el 22 de junio y el 22 de diciembre.
Cuando los rayos del sol son más fuertes, la superficie se calienta débilmente. La temperatura del aire en este momento está cayendo, y llega el invierno. El mes más cálido en el hemisferio norte es julio, y el más frío es enero. En el hemisferio sur, por el contrario: el mes más frío del año es julio, y el más cálido es enero.
En la figura, determine cómo se distingue el ángulo de caer la luz solar el 22 de junio y el 22 de diciembre sobre los paralelos de 23.5 ° C. sh. y yu. sh.; en paralelos 66.5 ° C. sh. y yu. sh.
Piense por qué los meses más cálidos y fríos no son junio y diciembre, cuando los rayos del sol tienen los ángulos más grandes y más pequeños de caer en la superficie de la tierra.
Higo. 85. Temperaturas de aire de la Tierra Anual Medio
Indicadores de cambios de temperatura. Para identificar patrones generales de cambio de temperatura, se usa el indicador de temperatura promedio: mediano diario, mediano, anual promedio (Fig. 85). Por ejemplo, para calcular la temperatura media diaria durante el día, la temperatura se mide varias veces, estos indicadores resumen y la cantidad obtenida se divide por el número de mediciones.
Determinar:
- la temperatura diaria promedio en los indicadores de cuatro mediciones por día: -8 ° C, -4 ° C, + 3 ° C, + 1 ° C;
- la temperatura media anual de Moscú, utilizando datos de tabla.
Tabla 4.
Determinación del cambio de temperatura, generalmente marca sus indicadores más altos y más bajos.
La diferencia entre las tasas más altas y más bajas se llama la amplitud de las temperaturas.
La amplitud se puede determinar para el día (amplitud diaria), mes, año. Por ejemplo, si la temperatura más alta por día es de + 20 ° C, y la más pequeña: + 8 ° C, entonces la amplitud diaria será de 12 ° C (Fig. 86).
Higo. 86. Amplitud diaria de la temperatura.
Determinar cuánta amplitud anual de grados en Krasnoyarsk es más que en San Petersburgo si temperatura media Julio en Krasnoyarsk + 19 ° C, y enero - -17 ° C; En San Petersburgo + 18 ° C y -8 ° C, respectivamente.
En los mapas, la distribución de temperaturas promedio se refleja en isotermia.
Las isotermas son líneas que conectan puntos con la misma temperatura del aire promedio durante un determinado período de tiempo.
Por lo general, muestran isotermas de los meses más cálidos y fríos del año, es decir, julio y enero.
Preguntas y tareas
- ¿Cómo es el ambiente de calefacción de aire?
- ¿Cómo cambia la temperatura del aire durante el día?
- ¿Qué depende la diferencia en el calentamiento de la superficie de la tierra del año?
- Los dispositivos utilizados para calentar el aire en los sistemas de suministro de ventilación, sistemas de aire acondicionado, calefacción por aire, así como en instalaciones de secado.
Según el tipo de caloríferos de refrigerante puede ser fuego, agua, vapor y electricidad. .
La mayor distribución actualmente cuenta con caloríferas de agua y vapor, que se subdividen en tubo liso y rebrica; Este último, a su vez, se dividen en laminar y en espiral-naval.
Distinguir los calorificados de ida y múltiple. El refrigerante se mueve a través de los tubos en una dirección, y la dirección de movimiento cambia en la partición múltiple varias veces debido a Na-Licho en las tapas colectoras de particiones (Fig. XII.1).
Los caloríferos realizan dos modelos: medianos (s) y grandes (b).
El consumo de calor para la calefacción por aire está determinado por fórmulas:
 |
dónde Q "- Consumo de calor para calefacción por aire, KJ / H (KCAL / H); P.- Lo mismo, W; 0.278 - KJ / H Coeficiente de traducción en W; GRAMO.- Masaje de aire de calefacción, kg / h, igual a LP [AQUÍ L.- Cantidad volumétrica de aire caliente, m 3 / h; P - Densidad del aire (a temperaturas t k)kg / m 3]; de- Temperatura de aire específica igual a 1 kJ / (kg-k); T K - Temperatura del aire después de calorfor, ° C; t N.- Temperatura del aire a la calrifer, ° C.
Para los calorizados de la primera etapa de calefacción, la temperatura del TN es igual a la temperatura del aire exterior.
La temperatura del aire exterior se toma igual a la ventilación calculada (parámetros del clima de la categoría A) al diseñar una ventilación común, diseñada para combatir la extensa humedad, el calor y los gases, cuyo MPC es mayor que 100 mg / m3. En pro-extintor de ventilación general, que está destinada a combatir los gases, el MPC es inferior a 100 mg / m3, así como en el diseño de la ventilación de suministro para compensar el aire eliminado a través de succión local, escape tecnológico o sistemas de transporte neumático. , la temperatura del aire exterior se toma igual a la temperatura de TN al aire libre calculada para el diseño de calefacción (Categoría de los parámetros del clima b).
En la habitación sin inspiraciones, se debe suministrar el DIFTY AIRE con una temperatura. temperatura igual TB de aire interno para esta sala. En presencia de plantillas, el aire de corte se alimenta con una temperatura reducida (5-8 ° C). No se recomienda que el aire apasionado con una temperatura inferior a 10 ° C se le proporcione a la habitación, incluso si hay generaciones de calor significativas debido a la posibilidad de resfriados. La excepción es casos de aplicar aemostato especial.
El área de superficie requerida del calentamiento de los kaloríferos de FK M2 está determinada por la fórmula:
dónde P.- Consumo de calor para calefacción por aire, W (kcal / h); A- Coeficiente de coeficiente de transferencia de calor, W / (M 2 -K) [KCAL / (H 2 - ° C)]; t sr.t. - Temperatura media del refrigerante, 0 C; T sr.v. - temperatura media del aire calentado que pasa a través del calorificador, ° C, igual (T H + T K) / 2.
Si el refrigerante atiende el vapor, luego la temperatura promedio del refrigerante TSR.T. igual a la temperatura de saturación en la presión de vapor adecuada.
Para la temperatura del agua TSR. Determinado como la temperatura aritmética de agua caliente y inversa:
El coeficiente de reserva de 1.1-1.2 tiene en cuenta la pérdida de calor en el aire de refrigeración en los conductos de aire.
El coeficiente de transferencia de calor de los caloríferos depende del tipo de refrigerante, la velocidad de masa del VP de aire a través del calorificador, los tamaños geométricos y características constructivas Los caloríferos, el movimiento del agua veleos a lo largo de los tubos del calrifer.
Tarifa de MARKLY Entender la masa de aire, KG, pasando durante 1 S después de 1 m2 de la sección transversal viva del transportista. Velocidad de masa VP, KG / (CM2) está determinada por la fórmula
De acuerdo con el área de la sección de vida, la FF y la superficie de calefacción, el modelo, la marca y el número de calorificados están seleccionados. Después de la selección de calorificados, especifican el área real de la sección de vida del calrifer de la FD de este modelo de velocidad masiva del tráfico aéreo:
donde A, y 1, N, N 1 y t.- Coeficientes e indicadores de grados dependiendo de la construcción.
La velocidad del movimiento de agua en los tubos del canal Ω, M / S, está determinado por la fórmula:
donde Q "- Consumo de calor para el aire de calefacción, KJ / H (kcal / h); Densidad fotovoltaica de PV igual a 1000 kg / m3, talón: la capacidad de calor específica del agua igual a 4.19 kJ / (kg-k); ftp - El área de la sección de vida para el paso del refrigerante, M2, TG es la temperatura del agua caliente en la línea de suministro, ° C; t 0 - la temperatura del agua inversa, 0c.
La transferencia de calor de los caloríferas afecta el esquema de flejado por sus tuberías. Con un diagrama de conexión de tubería paralelo, solo parte del refrigerante pasa a través de un calorificador separado y con un esquema secuencial a través de cada calorificador, todo el consumo de refrigerante pasa.
Resistencia a los caloríferos Pasaje de aire P, PA, expresado por la siguiente fórmula:
donde B y Z es el coeficiente y el indicador que dependen de la construcción del transportista.
La resistencia de calorificados dispuestos secuencialmente es:
donde T es el número de calorificados ubicados secuencialmente. El cálculo termina con la prueba de producción de calor (transferencia de calor) de calorificadores por la fórmula.
donde QK es la transferencia de calor de los calorificadores, W (KKAL / H); QK - Lo mismo, KJ \u200b\u200b/ H, 3,6 - El coeficiente de traducción W en KJ / H FK - El área de superficie del calentamiento de los calorificados, M2, adoptada como resultado de calcular los calorificados de este tipo; K es el coeficiente de transferencia de calor de los caloríferos, W / (M2-K) [KCAL / (H-M2- ° C)]; TSR. En la temperatura promedio del aire caliente que pasa a través del calorificador, ° C; TSR. T - Temperatura promedio del refrigerante, ° C.
Al seleccionar los caloríferos, la reserva en el área de superficie calculada de la calefacción se toma dentro del 15-20%, sobre la resistencia del aire, 10% y la resistencia del movimiento del agua, 20%.
La humanidad conoce algunos tipos de energía: energía mecánica (cinética y potencial), energía interna (térmica), energía de campo (gravitacional, electromagnética y nuclear), química. Por separado, vale la pena resaltar la energía de la explosión, ...
Energía de vacío e incluso existentes solo en teoría - energía oscura. En este artículo, el primero en el encabezado "Ingeniería de calor", intentaré un idioma simple y accesible usando ejemplo práctico, contar sobre la forma de energía más importante en la vida de las personas, sobre energía térmica y acerca de aburrirlo a tiempo energía térmica.
Unas pocas palabras para entender el lugar de la ingeniería de calor, como la sección de la ciencia sobre la obtención, la transferencia y el uso de energía térmica. La ingeniería de calor moderna se ha separado de la termodinámica general, que a su vez es una de las secciones de la física. La termodinámica es una "fuerza" más "cálida" literalmente ". Por lo tanto, la termodinámica es una ciencia de "cambio de temperatura" del sistema.
Impacto en el sistema exterior, en el que su energía interna cambia, puede ser el resultado del intercambio de calor. Energía térmicaque se compra o perdido por el sistema como resultado de dicha interacción con el entorno, se llama cantidad de calor Y medido en el sistema SI en julios.
Si no es un ingeniero de ingeniería, y no todos los días hacen problemas de ingeniería de calor, entonces usted, frente a ellos, a veces sin experiencia es muy difícil averiguarlos. Es difícil sin la presencia de experiencia para presentar la dimensión de los valores requeridos de la cantidad de calor y la potencia térmica. ¿Cuánta energía JOULE es necesaria para calentar 1000 metros de aire cúbico desde la temperatura -37˚С hasta + 18 ° C? .. ¿Cuál es el poder de la fuente de calor, para hacerlo en 1 hora? .. en estos no los más Las preguntas difíciles son capaces de responder hoy. "No todos los ingenieros. A veces, los expertos incluso recuerdan la fórmula, ¡pero solo las unidades pueden aplicarlas en la práctica!
Después de leer este artículo hasta el final, puede resolver fácilmente la producción real y los problemas domésticos asociados con la calefacción y el enfriamiento de diversos materiales. Comprensión esencia física ¡Los procesos de transferencia de calor y el conocimiento de las fórmulas básicas simples son los principales bloques en la base del conocimiento sobre la ingeniería de calor!
La cantidad de calor en varios procesos físicos.
La mayoría sustancias famosas Puede a diferentes temperaturas y presión se encuentran en estados sólidos, líquidos, gaseosos o de plasma. Transición de un estado agregado a otro sucede a una temperatura constante (siempre que la presión y otros parámetros no cambien ambiente) y está acompañado de la absorción o separación de energía térmica. A pesar del hecho de que en el universo, el 99% de la sustancia está en un estado de plasma, no consideraremos este agregado en este artículo.
Considere el horario presentado en la figura. Representa la dependencia de la temperatura de la sustancia. T. De la cantidad de calor P. Sometió a un cierto sistema cerrado que contiene una cierta masa de alguna sustancia particular.
1. Sólido T1. , calentado a la temperatura Tpl , gastando en este proceso la cantidad de calor igual Q1. .
2. El siguiente comienza el proceso de fusión, que se produce a una temperatura constante. Tpl (punto de fusion). Para fundir toda la masa del cuerpo sólido, es necesario gastar el calor en la cantidad de energía térmica. Q2. - Q1. .
3. A continuación, el líquido, obtenido como resultado del sólido de fusión, se calienta al punto de ebullición (formación de gas) Tkp , gastando en esta cantidad de calor igual Q3.-Q2. .
4. Ahora en punto de ebullición sin cambios Tkp El líquido hierve y se evapora, convirtiéndose en gas. Para la transición de toda la masa de líquido en gas, es necesario gastar energía térmica en cantidad Q4.-Q3..
5. En la última etapa, el gas se calienta a temperatura. Tkp A cierta temperatura T2. . En este caso, el costo de la cantidad de calor será Q5.-Q4. . (Si son un gas rápido a la temperatura de ionización, el gas se convertirá en un plasma).
Así, fuente de calefacción. sólido De la temperatura T1. a la temperatura T2. Pasamos energía térmica en cantidad. Q5. , traduciendo la sustancia a través de tres estados agregados.
Moviéndose en la dirección opuesta, asignaremos de la sustancia la misma cantidad de calor Q5.Pasando los pasos de condensación, cristalización y enfriamiento de la temperatura. T2. a la temperatura T1. . Por supuesto, consideramos un sistema cerrado sin pérdida de energía al entorno externo.
Tenga en cuenta que es posible la transición de un estado sólido a un estado gaseoso, evitando la fase líquida. Dicho proceso se conoce como la sublimación, y el proceso inverso para ello - DesuBilización.
Por lo tanto, entendimos que los procesos de transición entre los estados agregados de la sustancia se caracterizan por el consumo de energía a una temperatura constante. Al calentar una sustancia ubicada en uno sin cambios estado agregadoTambién se consume los aumentos de temperatura y la energía térmica.
Las principales fórmulas de transferencia de calor.
Las fórmulas son muy simples.
Cantidad de calor P. En J, se calcula por las fórmulas:
1. Desde el consumo de calor, es decir, desde el lado de la carga:
1.1. Cuando se calienta (enfriamiento):
P. = mETRO. * c. * (T2 -T1)
mETRO. – sustancia masiva en kg
de -capacidad de calor específica de la sustancia en J / (kg * k)
1.2. Al derretir (congelación):
P. = mETRO. * λ
λ – fusión térmica específica y cristalización de la materia en J / kg
1.3. Al hervir, evaporación (condensación):
P. = mETRO. * r.
r. – calor específico de la formación de gases y condensación de materia en J / kg
2. Desde el calor del calor, es decir, desde el lado de la fuente:
2.1. Cuando la combustión del combustible:
P. = mETRO. * p.
p. – combustión de calor específica de combustible en J / kg.
2.2. Al transformar la electricidad en energía térmica (la ley de JOULE - LENZA):
Q \u003d t * i * u \u003d t * r * i ^ 2 \u003d (t / R)* U ^ 2
t. – tiempo en S.
I. – valor activo de la corriente en un
U. – el valor activo del voltaje en
R. – resistencia a la carga en Ohm
Concluimos: la cantidad de calor es directamente proporcional a la masa de la sustancia en todas las transformaciones de fase y cuando se calienta, además, se encuentra directamente en proporción a la diferencia de temperatura. Coeficientes de proporcionalidad ( c. , λ , r. , p. ) Para cada sustancia, tienen sus propios valores y están determinados por la forma experimental (tomada de los libros de referencia).
Energía térmica NORTE. En W, esta es la cantidad de calor transferido por el sistema durante un cierto tiempo:
N \u003d q / t
Cuanto más rápido queremos calentar el cuerpo hasta cierta temperatura, mayor será el poder de la energía térmica: todo es lógico.
Cálculo en tareas de aplicación de Excel.
En la vida, a menudo es necesario hacer un cálculo de evaluación rápida para comprender si tiene sentido continuar aprendiendo el tema, lo que hace el proyecto y desplegó cálculos precisos intensivos en mano de obra. Haciendo un cálculo en unos pocos minutos, incluso con una precisión de ± 30%, puede tomar una solución gerencial importante que será 100 veces más barata y 1000 veces más operativa y como resultado 100,000 veces más eficiente que la realización de un cálculo preciso dentro de una semana , y luego y mes, un grupo de especialistas caros ...
Condiciones del problema:
Para las instalaciones del taller de la preparación de metal con dimensiones de 24 mx, x 15 mx, x 7 m, traen de un almacén en una calle de metal en la cantidad de 3T. En el metal hay un hielo con un peso total de 20 kg. En la calle -37˚с. Cuánto calor se necesita para calentar el metal a + 18 ° C; Calentar el hielo, fundirlo y calentar el agua a + 18 ° C; Calentar todo el volumen de aire en interiores, asumiendo que antes de eso, la calefacción estaba completamente deshabilitada? ¿Qué poder debe tener el sistema de calefacción, si todo lo anterior debe completarse durante 1 hora? (Muy resistente y casi no hay condiciones reales, ¡especialmente en relación con el aire!)
El cálculo será ejecutado en el programa.MS Excel o en el programaOOO calc..
Con el formato de color de células y fuentes, echa un vistazo a la página "".
Datos iniciales:
1. Los nombres de la sustancia escriben:
en la celda D3: Acero
en la celda E3: Hielo
en la celda F3: Agua congelada
en la celda G3: Agua
en la celda G3: Aire
2. Nombres de proceso que presentamos:
en las celdas D4, E4, G4, G4: calor
en la celda F4: derritiendo
3. Capacidad de calor específica c. en J / (kg * k) escribimos para acero, hielo, agua y aire, respectivamente
en la celda D5: 460
en la celda E5: 2110
en la celda G5: 4190
en celda H5: 1005
4. Calidez específica del hielo de fusión. λ en J / kg en forma
en la celda F6: 330000
5. Masa de sustancias mETRO. en kg ajuste respectivamente para acero y hielo
en la celda D7: 3000
en la celda E7: 20
Dado que cuando el hielo se convierte en agua, la misa no cambia,
en células F7 y G7: \u003d E7 =20
La masa de aire encontramos el producto de la habitación en la proporción.
en la célula H7: \u003d 24 * 15 * 7 * 1,23 =3100
6. Procesos de tiempo t. En min, escriba solo una vez para el acero.
en la célula D8: 60
El tiempo para el calentamiento de hielo, su fusión y calentamiento del agua resultante se calcula a partir de la condición de que todos estos tres procesos deben cumplir en la cantidad del mismo tiempo que el metal se aplica al calentamiento. Leer respectivamente
en la celda E8: \u003d E12 / (($ E $ 12 + $ F $ 12 + $ G $ 12) / D8) =9,7
en la celda F8: \u003d F12 / (($ E $ 12 + $ F $ 12 + $ G $ 12) / D8) =41,0
en la celda G8: \u003d G12 / (($ E $ 12 + $ F $ 12 + $ G $ 12) / D8) =9,4
El aire también debe calentarse para el mismo tiempo asignado, lee
en la célula H8: \u003d D8 =60,0
7. Temperatura inicial de todas las sustancias. T.1 En C co
en la célula D9: -37
en la celda E9: -37
en la celda F9: 0
en la celda G9: 0
en la celda H9: -37
8. Temperatura finita de todas las sustancias. T.2 En C co
en la celda D10: 18
en la celda E10: 0
en la celda F10: 0
en la celda G10: 18
en la celda H10: 18
Creo que las preguntas de acuerdo con p. 7 y el párrafo 8 sean inacabadas.
Resultados de los cálculos:
9. Cantidad de calor P. En el KJ, que es necesario para cada uno de los procesos, esperamos
para calentar acero en la célula D12: \u003d D7 * D5 * (D10-D9) / 1000 =75900
para calefacción de hielo en celular E12: \u003d E7 * E5 * (E10-E9) / 1000 = 1561
para fusión del hielo en la celda F12: \u003d F7 * F6 / 1000 = 6600
para calentar el agua en la celda G12: \u003d G7 * G5 * (G10-G9) / 1000 = 1508
para calefacción por aire en la célula H12: \u003d H7 * H5 * (H10-H9) / 1000 = 171330
El número total de energía térmica requerida para todos los procesos leídos.
en la celda combinada D13E13F13G13H13: \u003d Sumas (D12: H12) = 256900
En las celdas D14, E14, F14, G14, H14, y la celda combinada D15E15F15G15H15, la cantidad de calor se da en una unidad de aumento de la medición, en GCAL (en Gigakloria).
10. Energía térmica NORTE. En KW, se calcula lo necesario para cada uno de los procesos.
para calentar acero en la celda D16: \u003d D12 / (D8 * 60) =21,083
para calefacción de hielo en celular E16: \u003d E12 / (E8 * 60) = 2,686
para fusión del hielo en la celda F16: \u003d F12 / (F8 * 60) = 2,686
para calentar el agua en la celda G16: \u003d G12 / (G8 * 60) = 2,686
para calefacción de aire en la celda H16: \u003d H12 / (H8 * 60) = 47,592
Potencia térmica total requerida para cumplir con todos los procesos durante el tiempo. t. calculado
en la celda combinada D17E17F17G17H17: \u003d D13 / (D8 * 60) = 71,361
En las celdas D18, E18, F18, G18, H18, y la celda combinada D19E19F19G19H19, se administra energía térmica en la unidad de la medida de la medición, en GKAL / hora.
Este cálculo en Excel se completa.
Conclusiones:
Tenga en cuenta que es necesario gastar más del doble del aire para calentar el aire que para calentar la misma masa de acero.
Cuando se calienta el agua, los costos de energía son dos veces más grandes que cuando se calienta el hielo. El proceso de fusión consume repetidamente energía que el proceso de calentamiento (con una pequeña diferencia de temperatura).
La calefacción por agua Diez veces gasta más energía térmica que la calefacción de acero y cuatro veces más que la calefacción por aire.
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Recordamos los conceptos de "la cantidad de calor" y "poder térmico", considerado las fórmulas fundamentales de la transferencia de calor, desmontaron un ejemplo práctico. Espero que mi lengua fuera simple, comprensible e interesante.
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