Удельная теплоемкость кирпича: Плотность и удельная теплоемкость кирпича: таблица значений

Плотность и удельная теплоемкость кирпича: таблица значений

Кирпич — ходовой стройматериал в строительстве зданий и сооружений. Многие различают только красный и белый кирпич, но его виды намного разнообразнее. Они различаются как внешне (форма, цвет, размеры), так и такими свойствами, как плотность и теплоемкость.

Традиционно различают керамический и силикатный кирпич, которые имеют различную технологию изготовления. Важно знать, что плотность кирпича, его удельная теплоемкость и теплопроводность кирпича у каждого вида может существенно отличаться.

Керамический кирпич изготавливается из глины с различными добавками и подвергается обжигу. Удельная теплоемкость керамического кирпича равна 700…900 Дж/(кг·град). Средняя плотность керамического кирпича имеет значение 1400 кг/м³. Преимуществами этого вида являются: гладкая поверхность, морозо- и водоустойчивость, а также стойкость к высоким температурам. Плотность керамического кирпича определяется его пористостью и может находится в пределах от 700 до 2100 кг/м

Чем выше пористость, тем меньше плотность кирпича.

Силикатный кирпич имеет следующие разновидности: полнотелый, пустотелый и поризованный, он имеет несколько типоразмеров: одинарный, полуторный и двойной. Средняя плотность силикатного кирпича составляет 1600 кг/м³. Плюсы силикатного кирпича в отличной звуконепроницаемости. Даже если прокладывать тонкий слой из такого материала, звукоизоляционные свойства останутся на должном уровне. Удельная теплоемкость силикатного кирпича находится в пределах от 750 до 850 Дж/(кг·град).

Значения плотности кирпича различных видов и его удельной (массовой) теплоемкости при различных температурах представлены в таблице:

Таблица плотности и удельной теплоемкости кирпича
Вид кирпича	Температура, °С	Плотность, кг/м³	Теплоемкость, Дж/(кг·град)
Трепельный	-20…20	700…1300	712
Силикатный	-20…20	1000…2200	754…837
Саманный	-20…20	—	753
Красный	0…100	1600…2070	840…879
Желтый	-20…20	1817	728
Строительный	20	800…1500	800
Облицовочный	20	1800	880
Динасовый	100	1500…1900	842
Динасовый	1000	1500…1900	1100
Динасовый	1500	1500…1900	1243
Карборундовый	20	1000…1300	700
Карборундовый	100	1000…1300	841
Карборундовый	1000	1000…1300	779
Магнезитовый	100	2700	930
Магнезитовый	1000	2700	1160
Магнезитовый	1500	2700	1239
Хромитовый	100	3050	712
Хромитовый	1000	3050	921
Шамотный	100	1850	833
Шамотный	1000	1850	1084
Шамотный	1500	1850	1251

Необходимо отметить еще один популярный вид кирпича – облицовочный кирпич. Он не боится ни влаги, ни холодов. Удельная теплоемкость облицовочного кирпича составляет 880 Дж/(кг·град). Облицовочный кирпич имеет оттенки от ярко-желтого до огненно-красного. Таким материалом можно производить и отделочные и облицовочные работы. Плотность кирпича этого вида имеет величину 1800 кг/м

Стоит отметить отдельный класс кирпичей — огнеупорный кирпич. К этому классу относятся динасовый, карборундовый, магнезитовый и шамотный кирпич. Огнеупорный кирпич достаточно тяжел — плотность кирпича этого класса может достигать значения 2700 кг/м³.

Наименьшей теплоемкостью при высоких температурах обладает карборундовый кирпич — она составляет величину 779 Дж/(кг·град) при температуре 1000°С. Кладка из такого кирпича прогревается намного быстрее, чем из шамотного, но хуже держит тепло.

Огнеупорный кирпич применяется, при строительстве печей, с рабочей температурой до 1500°С. Удельная теплоемкость огнеупорного кирпича существенно зависит от температуры. Например, удельная теплоемкость шамотного кирпича имеет величину 833 Дж/(кг·град) при 100°С

и 1251 Дж/(кг·град) при 1500°С.

Источники:

Франчук А. У. Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов, М.: НИИ строительной физики, 1969 — 142 с.
Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с. строительной физики, 1969 — 142 с.
Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи.

Теплоемкость кирпича: от чего зависит, показатели

От теплоизоляционного свойства материала зависит температура внутри помещения, вот почему теплоемкость кирпича — важный показатель, который показывает его способность аккумулировать тепло. Удельная теплоемкость определяется в ходе лабораторных исследований, согласно которым, самым теплым материалом является полнотелый кирпич. Стоит отметить, что показатель зависит от разновидности кирпичного материала.

Что это такое?

Физическая характеристика теплоемкости присуща любому веществу. Она обозначает количество теплоты, которое поглощает физическое тело при нагревании на 1 градус Цельсия или Кельвина. Ошибочно отождествлять общее понятие с удельным, поскольку последнее подразумевает температуру, необходимую для нагревания одного килограмма вещества. Точно определить ее число представляется возможным только в лабораторных условиях. Показатель необходим для определения теплоустойчивости стен здания и в том случае, когда строительные работы проводятся при минусовых температурах. Для строительства частных и многоэтажных жилых домов и помещений используются материалы с высокими показателями теплопроводности, поскольку они аккумулируют тепло и поддерживают температуру в помещении.

Преимущество зданий из кирпича — позволяют сэкономить на оплате отопления.

Вернуться к оглавлению

От чего зависит теплоемкость кирпичей?

На коэффициент теплоемкости в первую очередь влияет температура вещества и агрегатное состояние, поскольку теплоемкость у одного и того же вещества в жидком и твердом состоянии отличается в пользу жидкого. Кроме этого, важны объемы материала и плотность его структуры. Чем больше в нем пустот, тем меньше он способен сохранять тепло внутри себя.

Вернуться к оглавлению

Виды кирпича и их показатели

Керамический материал используется печном деле.

Выпускается больше 10 разновидностей, различающихся технологией изготовления. Но чаще используются силикатный, керамический, облицовочный, огнеупорный и теплый. Стандартный керамический кирпич изготавливается из красной глины с примесями и обжигается. Его показатель тепла равен 700—900 Дж/ (кг град). Он считается довольно стойким к высоким и низким температурам. Иногда используется для выкладки печного отопления. Пористость и плотность его варьируется и влияет на коэффициент теплоемкости. Силикатный кирпич состоит из смеси песка, глины и добавок. Он бывает полно- и пустотелым, разных размеров и, следовательно, удельная теплоемкость его равна значениям от 754 до 837 Дж/ (кг град). Преимущество силикатной кирпичной кладки — хорошая звукоизоляция даже при выкладывании стены в один слой.

Облицовочный кирпич, используемый для фасадов зданий обладает довольно высокой плотностью и теплоемкостью в пределах 880 Дж/ (кг град). Огнеупорный кирпич, идеально подходит для кладки печи, потому что способен выдерживать температуру до 1500 градусов Цельсия. К этому подвиду принадлежат шамотный, карборундовый, магнезитовый и другие. И коэффициент теплоемкости (Дж/кг) отличается:

карборундовый — 700—850;
шамотный — 1000—1300.

Теплый кирпич — новинка на строительном рынке, который является модернизированным керамическим блоком, размеры и теплоизоляционные характеристики его намного превышают стандартный. Структура с большим количеством пустот помогает аккумулировать тепло и нагревать помещение. Потери тепла возможны только в швах кладки или перегородках.

Таблица теплопроводности кирпича, его плотность, морозостойкость и теплоемкость

Сфера применения материала определяется его эксплуатационными характеристиками. Комплекс рассматриваемых свойств должны соответствовать требованиям, предъявляемых строительному кирпичу при сооружении внешних стен, перекрытий, фундамента. Возведение конструкций подразумевает выбор изделий различного назначения:

Силикатный – рядовой, лицевой, пустотелый, полнотелый.
Керамический – жаростойкий и все разновидности предыдущего вида.
Клинкерный – для облицовки фасадов.

Оглавление:

Коэффициент теплопроводности
Что такое теплоемкость?
Значение морозостойкости

Теплотехнические характеристики

Показатели определяют энергопотребление дома, затраты на обогрев помещений. Проектирование сооружений, расчеты ограждающих конструкций учитывают эти параметры.

Коэффициент теплопроводности

Материалы обладают свойством проводить тепло от нагретой поверхности в более холодную область. Процесс происходит в результате электромагнитного взаимодействия атомов, электронов и квазичастиц (фононы). Основной показатель величины – коэффициент теплопроводности (λ, Вт/), определяемый как количество теплоты, проходящее через единицу площади сечения за единичный интервал времени. Малое значение положительно влияет на сохранение теплового режима.

Согласно ГОСТ 530-2012 эффективность кладки в сухом состоянии характеризуется коэффициентом теплопроводности:

≤ 0.20 – высокая;
0.2 < λ ≤ 0.24 – повышенная;
0.24 — 0.36 – эффективная;
0.36 — 0.46 – условно-эффективная;
˃ 0.46 – обыкновенная (малоэффективная).

В инженерных расчетах необходимо учитывать величину теплопроводности кладочной смеси, значение показателя выбирают от 0.47 и выше, в зависимости от состава.

Вид	λ, Вт/м°C
Красный полнотелый	0,56 ~ 0,81
-//- пустотелый	0,35 ~ 0,87
Силикатный кирпич полнотелый	0,7 ~ 0,87
-//- пустотелый	0,52 ~ 0,81

Теплопроводность красного изделия ниже, чем у силикатного.

Физические процессы нагрева и удержания тепла можно охарактеризовать величинами:

Коэффициент теплоотдачи – теплообмен на границе поверхности твердого тела и воздушной среды. Это мощность теплового потока, приходящаяся на плоскость 1 м², обратно пропорциональная разнице температур тела и теплоносителя (воздух). Чем выше теплопроводность, тем больше теплоотдача.

Полное тепловое сопротивление – способность противостоять передаче тепла. Значение обратно пропорционально коэффициенту теплопередачи. Исходя из расчетной формулы R = L/λ, легко рассчитать оптимальную толщину кладки. λ – постоянный параметр, R – тепловое сопротивление указано в таблице 4 СП 131.13330.2012 для климатических зон России.

Теплоемкость

Необходимое количество тепла, подведенного к телу для увеличения температуры на 1 Кельвин – определение понятия «полная теплоемкость». Единица измерения: Дж/К или Дж/°C. Чем больше объем и масса тела (толщина стен и перекрытий), тем выше теплоемкость материала, лучше поддерживается благоприятный температурный режим. Наиболее точно это свойство подтверждают характеристики:

Удельная теплоемкость кирпича – количество тепла, необходимое для нагрева единичной массы вещества за единичный интервал времени. Единица измерения: Дж/кг*К или Дж/кг*°C. Используется для инженерных расчетов.

Объемная теплоемкость – количество тепла, потребляемое телом единичного объема для нагрева за единицу времени. Измеряется в Дж/м³*К или Дж/кг*°C.

Вид изделия	Удельная теплоемкость, Дж/кг*°С
Красный полнотелый	880
пустотелый	840
Силикатный полнотелый	840
пустотелый	750

Тепловая конвекция непрерывна: радиаторы нагревают воздух, который передает тепло стенам. При понижении температуры в помещениях происходит обратный процесс. Увеличение удельной теплоемкости, снижение коэффициента теплопроводности стен обеспечивают сокращение затрат на обогрев дома. Толщина кладки может быть оптимизирована рядом действий:

Применение теплоизоляции.
Нанесение штукатурки.
Использование пустотного кирпича или камня (исключено для фундамента здания).
Кладочный раствор с оптимальными теплотехническими параметрами.

Таблица с характеристиками различных видов кладок. Использованы данные СП 50. 13330.2012:

	Плотность, кг/м³	Удельная теплоемкость, кДж/кг*°С	Коэффициент теплопроводности, Вт/м*°C
Обыкновенный глиняный кирпич на различном кладочном растворе
Цементно-песчаный	1800	0.88	0.56
Цементно-перлитовый	1600	0.88	0.47
Силикатный
Цементно-песчаный	1800	0.88	0.7
Пустотный красный различной плотности (кг/м³) на ЦПС
1400	1600	0.88	0.47
1300	1400	0.88	0.41
1000	1200	0.88	0.35

Морозостойкость кирпичной кладки

Устойчивость к воздействию отрицательных температур – показатель, влияющий на прочность и долговечность конструкции. Кладка в процессе эксплуатации насыщается влагой. В зимний период вода, проникая в поры, превращается в лед, увеличивается в объеме и разрывает полость, в которой находится – происходит разрушение. Морозоустойчивость, как правило, низкая, водопоглощение не должно превышать 20 %.

Определение количества циклов замораживания и оттаивания без потери прочности каждого вида изделия позволяет выявить морозоустойчивость (F). Значение получают опытным путем. В лаборатории проводят многократную заморозку в холодильных камерах и естественное оттаивание образцов.

Коэффициент морозостойкости – отношение прочности на сжатие опытного и исходного элемента. Изменение показателя более 5 %, наличие трещин, отколов сигнализируют об окончании испытаний. Марки изделий содержат характеристики по морозостойкости: F15 (20, 25, 35, 50, 75, 100, 150). Цифровой параметр указывает на количество циклов: чем выше число, тем надежнее возводимая система.

Приобретение кирпича высокой марки морозостойкости опустошит бюджет, заложенный на строительство. Меры по улучшению свойств конструкций, продлению срока эксплуатации в зонах холодного климата без увеличения расходов:

Применение паро- и гидроизоляции.
Обработка кладки гидрофобными составами.
Контроль, своевременное исправление дефектов.
Надежная гидроизоляция фундамента.

От выбора материала для кладки, его удельной теплоемкости, теплопроводности, морозостойкости зависит срок и комфорт эксплуатации дома. Сложные расчеты, составление сметы расходов лучше доверить опытным специалистам, имеющим опыт в строительстве и проектировании.

Удельная теплоемкость кирпича — какая теплопроводность кирпича

Кирпич — это строительный материал, который довольно часто используется в строительстве. Перед тем как начать строительство, необходимо обратить внимание на такой показатель, как теплоёмкость. Этот показатель оказывает огромное влияние на тепловую изоляцию помещения. А это значит, что он оказывает огромное влияние на уровень комфорта, при нахождении в помещении. Помимо этого, необходимо особое внимание уделить теплопроводности, так как именно этот показатель указывает на способность к сохранению тепла в помещении.

Важно! Кирпич бывает нескольких видов, такие показатели как теплопроводность и теплоёмкость отличаются в зависимости от вида материала.

Теплопроводность и теплоемкость кирпича

Что это такое и что на них влияет?
Виды материалов и их характеристики
Сравнение с другими материалами
Морозостойкость

Теплопроводность и теплоемкость кирпича – важные параметры, позволяющие определиться с выбором материала для возведения жилых зданий, сохраняя в них необходимый уровень тепла. Удельные показатели рассчитываются и приводятся в специальных таблицах.

Что это такое?

Преимущество зданий из кирпича — позволяют сэкономить на оплате отопления.

Влияние температурного режима

На качества большое влияние оказывает температурный режим. Так, при средней плотности материала теплоемкость может отличаться, в зависимости от температуры окружающей среды.

Из вышеперечисленного следует, что подбирать стройматериал необходимо, исходя из его характеристик и дальнейшей области его применения. Так удастся построить помещение, которое будет отвечать необходимым требованиям.

Теплоемкость строительных материалов

Теплоемкость материалов, таблица по которой приведена выше, зависит от плотности и коэффициента теплопроводности материала.

А коэффициент теплопроводности, в свою очередь, зависит от крупности и замкнутости пор. Мелкопористый материал, имеющий замкнутую систему пор, обладает большей теплоизоляцией и, соответственно, меньшей теплопроводностью, нежели крупнопористый.

Это очень легко проследить на примере наиболее распространенных в строительстве материалов. На рисунке, представленном ниже, показано каким образом влияет коэффициент теплопроводности и толщина материала на теплозащитные качества наружных ограждений.

Из рисунка видно, что строительные материалы с меньшей плотностью обладают меньшим коэффициентом теплопроводности. Однако так бывает не всегда. Например, существуют волокнистые виды теплоизоляции, для которых действует противоположная закономерность: чем меньше плотность материала, тем выше будет коэффициент теплопроводности.

Поэтому нельзя доверять исключительно показателю относительной плотности материала, а стоит учитывать и другие его характеристики.

Керамический

Исходя из технологии производства, кирпич классифицируется на керамическую и силикатную группы. При этом оба вида имеют значительные отличия по плотности материала, удельной теплоемкости и коэффициенту теплопроводности. Сырьем для изготовления керамического кирпича, еще его называют красным, выступает глина, в которую добавляют ряд компонентов. Сформированные сырые заготовки подвергаются обжигу в специальных печах. Показатель удельной теплоемкости может колебаться в пределах 0,7-0,9 кДж/(кг·K). Что касается средней плотности, то она обычно находится на уровне 1400 кг/м3.

Среди сильных сторон керамического кирпича можно выделить:

1. Гладкость поверхность. Это повышает его внешнюю эстетичность и удобство укладки. 2. Стойкость к морозу и влаге. В обычных условиях стены не нуждаются в дополнительной влаго- и термоизоляции. 3. Способность переносить высокие температуры. Это позволяет использовать керамический кирпич для возведения печей, мангалов, жаропрочных перегородок. 4. Плотность 700-2100 кг/м3. На эту характеристику непосредственно влияет наличие внутренних пор. По мере увеличения пористости материала уменьшается его плотность, и возрастают теплоизоляционные характеристики.

Теплоемкость строительных материалов

Какими же должны быть стены частного дома, чтобы соответствовать строительным нормам? Ответ на этот вопрос имеет несколько нюансов. Чтобы с ними разобраться, будет приведен пример теплоемкости 2-х наиболее популярных строительных материалов: бетона и дерева. Теплоемкость бетона имеет значение 0,84 кДж/(кг*°C), а дерева — 2,3 кДж/(кг*°C).

На первый взгляд можно решить, что дерево — более теплоемкий материал, нежели бетон. Это действительно так, ведь древесина содержит практически в 3 раза больше тепловой энергии, нежели бетон. Для нагрева 1 кг дерева нужно потратить 2,3 кДж тепловой энергии, но при остывании оно также отдаст в пространство 2,3 кДж. При этом 1 кг бетонной конструкции способен аккумулировать и, соответственно, отдать только 0,84 кДж.

Но не стоит спешить с выводами. Например, нужно узнать, какую теплоемкость будет иметь 1 м 2 бетонной и деревянной стены толщиной 30 см. Для этого сначала нужно посчитать вес таких конструкций. 1 м 2 данной бетонной стены будет весить: 2300 кг/м 3 *0,3 м 3 = 690 кг. 1 м 2 деревянной стены будет весить: 500 кг/м 3 *0,3 м 3 = 150 кг.

Таблица сравнения теплопроводности бревна с кирпичной кладкой.

Далее нужно посчитать, какое количество тепловой энергии будет содержаться в этих стенах при температуре 22°C. Для этого нужно теплоемкость умножить на температуру и вес материала:

для бетонной стены: 0,84*690*22 = 12751 кДж;
для деревянной конструкции: 2,3*150*22 = 7590 кДж.

Из полученного результата можно сделать вывод, что 1 м 3 древесины будет практически в 2 раза меньше аккумулировать тепло, чем бетон. Промежуточным материалом по теплоемкости между бетоном и деревом является кирпичная кладка, в единице объема которой при тех же условиях будет содержаться 9199 кДж тепловой энергии. При этом газобетон, как строительный материал, будет содержать только 3326 кДж, что будет значительно меньше дерева. Однако на практике толщина деревянной конструкции может быть 15-20 см, когда газобетон можно уложить в несколько рядов, значительно увеличивая удельную теплоемкость стены.

Огнеупорный

Представлен динасовыми, карборундовыми, магнезитовыми и шамотными кирпичами. Масса одного кирпича довольно большая, по причине значительной плотности (2700 кг/м3). Самый низкий показатель теплоемкости при нагревании у карборундового кирпича 0,779 кДж/(кг·K) для температуры +1000 градусов. Скорость нагревания печи, уложенной из этого кирпича, значительно превышает нагрев шамотной кладки, однако охлаждение наступает быстрее.

Из огнеупорного кирпича обустраиваются печи, предусматривающие нагревание до +1500 градусов. На удельную теплоемкость данного материала большое влияние оказывает температура нагрева. К примеру, тот же шамотный кирпич при +100 градусах обладает теплоемкостью 0,83 кДж/(кг·K). Однако, если его нагреть до +1500 градусов, это спровоцирует рост теплоемкости до 1,25 кДж/(кг·K).

Силикатный

Силикатный кирпич пользуется высоким спросом в строительстве, популярность обусловлена прочностью, доступностью и низкой стоимостью. Показатель удельной теплоемкости составляет 0.75 – 0.85 кДж, а его плотность – от 1000 до 2200 кг/м3.

Продукт имеет хорошие звукоизоляционные свойства. Стена из силикатного изделия будет изолировать сооружение от проникновения различного рода шума. Его чаще всего используют для возведения перегородок. Продукт широко применяется в качестве промежуточного слоя в кладке, выполняющего роль звукоизолятора.

Схема силикатного кирпича

ВИДЫ КИРПИЧА

Для того чтобы ответить на вопрос: «как построить теплый дом из кирпича?», нужно выяснить какой лучше всего использовать его вид. Так как современный рынок предлагает огромный выбор данного строительного материала. Рассмотрим наиболее распространенные виды.

СИЛИКАТНЫЙ

Наиболее высокую популярность и широкое распространение в строительстве на территории России имеют силикатные кирпичи. Данный вид изготавливается путем смешения извести и песка. Высокую распространённость этот материал получил благодаря широкой области применения в быту, а также из-за того, что цена на него довольно не высока.

Однако если обратиться к физическим величинам этого изделия, то тут не все так гладко.

Рассмотрим двойной силикатный кирпич М 150. Марка М 150 говорит о высокой прочности, так что он даже приближается к природному камню. Размеры составляют 250х120х138 мм.

Теплопроводность данного типа в среднем составляет 0,7 Вт/(м оС). Это достаточно низкий показатель, по сравнению с другими материалами. Поэтому теплые стены из кирпича такого типа скорей всего не получатся.

Немаловажным достоинством такого кирпича по сравнению с керамическим, являются звукоизоляционные свойства, которые очень благоприятно сказываются на строительстве стен ограждающих квартиры или разделяющих комнаты.

КЕРАМИЧЕСКИЙ

Данный вид делится на два типа:

Строительный,
Облицовочный.

Строительный кирпич используется для возведения фундаментов, стен домов, печей и т.д., а облицовочный для отделки зданий и помещений. Такой материал больше подходит для строительства своими руками, так как он значительно легче силикатного.

Теплопроводность керамического блока определяется коэффициентом теплопроводности и численно равна:

Полнотелый – 0,6 Вт/м* оС;
Пустотелый кирпич — 0,5 Вт/м* оС;
Щелевой – 0,38 Вт/м* оС.

Средняя теплоемкость кирпича составляет около 0,92 кДж.

ТЕПЛАЯ КЕРАМИКА

Теплый кирпич — относительно новый строительный материал. В принципе, он является усовершенствованием обычного керамического блока.

Данный вид изделия значительно больше обычного, его размеры могут быть в 14 раз больше стандартных. Но это не очень сильно сказывается на общей массе конструкции.

Теплоизоляционные свойства практически в 2 раза лучше, по сравнению с керамическим кирпичом. Коэффициент теплопроводности приблизительно равен 0,15 Вт/м* оС.

Свойства теплой керамики

Блок теплой керамики имеет много мелких пустот в виде вертикальных каналов. А как говорилось выше, чем больше воздуха в материале, тем выше теплоизоляционные свойства данного строй-материала. Теплопотери могут возникать в основном на внутренних перегородках или же в швах кладки.

Керамический

Изготавливают из глины с добавлением определенных веществ. После изготовления подвергают термической обработке в специализированных печах. Показатель удельной теплоемкости составляет 0.7 – 0.9 кДж, а плотность – около 1300–1500 кг/м 3 .

Сегодня многие производители выпускают керамическую продукцию. Такие изделия отличаются не только размерами, но и своими свойствами. Например, теплопроводность керамического блока гораздо ниже, чем обычного. Это достигается за счет большого количества пустот внутри. В пустотах находится воздух, который плохо проводит тепло.

Рассчет теплопроводности стен: таблица теплосопротивления материалов

Во многих случаях при выборе материала для строительства дома мы не вникаем, каково теплосопротивление строительных материалов, а полагаемся на «народные» методики. Самые популярные из них: «как у соседа», «как раньше», «смотри, какой толстый слой», и – венец искусства – «вроде, должно быть нормально». Что ж, ваш дом – вам и решать, какому методу отдать предпочтение. Но чтобы точно ответить на вопрос, достаточно ли тепло будет в вашем доме зимой (и достаточно ли прохладно в летний зной), нужно знать теплосопротивление стены. Откуда его можно узнать, как считать теплопроводность стены и как это поможет при ответе на ваш вопрос? Давайте разберемся по порядку.

Кирпич Теплоемкость — Энциклопедия по машиностроению XXL

Массовую теплоемкость других веществ определяют по опытным данным так, для стали массовая теплоемкость равна 0,46, для кирпича 0,84, для каменного угля 0,72, для мазута 2,1 кдж кг-град).

[c.28]

Для воды коэффициент теплоемкости равен 1 ккал/кг град. Коэффициент теплоемкости теплоизоляционных материалов и изделий значительно ниже, чем у воды, так, например, асбест, диатомит, трепел, цемент имеют коэффициент теплоемкости 0,2 ккал/кг град пробка, торф — 0,45 ккал/кг град пористый кирпич, легкий бетон — 0,21 ккал/кг-град. [c.21]

На установке получены экспериментальные данные о температуропроводности образцов магнезитового, хромомагнезитового и шамотного кирпича (рис. 3). Данные опытов удовлетворительно согласуются с расчетными значениями коэффициента температуропроводности, вычисленными с использованием коэффициента теплопроводности и теплоемкости по данным [5, 6]. Основным препятствием для исследования огнеупоров выше 1500—1600°С является химическое взаимодействие термоэлектродов с образцом. По этой причине температуропроводность хромомагнезитового кирпича удалось определить при температуре только до 1600° С.

[c.269]

С—удельная теплоемкость красного кирпича, 0,19 ккал кг- [c.57]

На сооружение теплоемких печей требуется большое количество кирпича, рабочей силы и времени. Установка их в помещении заметно сокращает жилую площадь. При периодической одноразовой топке печи в отапливаемом помещении создается неравномерный температурный режим в течение суток. [c.91]

Если при нагреве от О до 400° и от О до 1 400° передается кирпичу соответственно 88,9 и 379 al, а от О до 200° и от О до 1 200°—38,7 и 316,3 al, то нагрев от 400 до 1 400° и от 200-до 1 200° требует соответственно 290,1 и 277,6 al, что указывает на среднюю теплоемкость в этих пределах i° 0,2901 и 0,2776 или в среднем (если 1 200 и 1 400°—крайние-i° насадки в верхнем ряду, а 200 и 400°— внизу) 0,284. Эту теплоемкость и можно рекомендовать для расчета насадок сталеплавильных печей, обладающих наивысшей средней i°. Для насадок с более низкой следует брать меньшее значение (в кауперах 0,28), однако все же не ниже 0,27 в обычных случаях применения регенераторов (вместо 0,22—0,24). Обычная форма и размеры огнеупорного кирпича, уложенного на ребро по Сименсу или Кауперу, хорошо удовлетворяют условиям теплопередачи, но предложено много патентованных форм кирпича и способов их укладки в насадках, по поводу которых необходимо сказать, что если они в том же объеме регенераторов дают меньший или же одинаковый вес насадки, как и обыкновенный кирпич, то применение их не имеет смысла, так как стоимость всякого фасон- [c.128]

Материалы стены имеют следующие значения коэффициентов теплопроводности X ккал м-ч-град, удельной теплоемкости с ккал кг-град и объемного Беса V кг м кирпичная кладка из глиняного кирпича на тяжелом растворе Я,=0,7 с=0,21 =1800 пенобетон >.=0,18 с=0,2 =600. [c.100]

Теплоемкость с, кДж/(кг-°С), и коэффициент теплопроводности Вт/ м-°С), кирпича насадки рассчитываем по следующим формулам ( — температура) для динаса [c.274]

Для расчетов удельную теплоемкость материала (кирпич красный) принимаем равной Сг = 0,711 кДж/кг К, плотность воды Pi = 10 кг/м , плотность материала для красного кирпича в зависимости от пористости >2 = (1,7. .. 2,1)-10 кг/м. Плотность влажного материала рассчитывается по формуле [c.88]

С)72 = 0,711 10 Дж/кг К — теплоемкость красного кирпича, [c.90]

Чем больше теплоем,кость огнеупорной кладки, тем большее количество тепла она содержит при одной и той же температуре нагрева. Высокой теплоемкостью должен обладать кирпич, из которого выкладывают устройства для нагрева воздуха и газа — насадки, чтобы передать нагреваемому воздуху или газу большее количество тепла. [c.18]

Керамическое волокно характеризуется низкой объемной плотностью (в 2—4 раза легче огнеупорного изоляционного кирпича), малой теплоемкостью (0,25 ккал/кг, °С), низким коэффициентом теплопроводности, высокой устойчивостью против механических нагрузок и вибраций, инертностью к воде и водяному пару, различным маслам и кислотам. [c.79]

Физические свойства кирпича. Уд. в. обыкновенного красного кирпича составляет 2,4—2,6 объемн. в.—1,75—2,0 з/с.м . Вес кирпича стандартного размера 250 х 120 X 65 мм составляет 3,5—3,9 кг вес кирпича старого формата, 6x3x1,5 вершка,—около 4,0 кг. В 1 стенной кладки помещается ок. 400 штук стандартного кирпича. Теплоемкость красного кирпича при 17—100° составляет по данным Ф. Зингера 0,189—0,244. Теплопроводность приведена в табл. 1, стандартные свойства—в табл. 2. [c.108]

Второй пример. Определение удельной теплоемкости порошка инфузорного кирпича при t = 20°. В качестве ламбдакалориметра использован медный шар. Его размеры / 2=3,025 10 / i=2,94 10 . [c.294]

Термостойкость определяют по стандарту путем одностороннего нагрева кирпичей при 1300 С и охлаждения в воде, нормируют количество теплосмен до 20 % потери массы испытываемых образцов. В ряде ТУ оговорены другие условия (охлаждение на воздухе, наличие трещин после теплосмены и т. д.). Огнеупоры в службе часто испытывают температурные колебания, нередко довольно резкие, поэтому термостойкости при выборе огнеупора приходится придавать серьезное значение. Имеется еще ряд технических характеристик огнеупоров, очень редко нормируемых или совсем не нормируемых действующими ГОСТами и ТУ шлакоустойчивость, теплопроводность, газопроницаемость, теплоемкость и некоторые другие. Эти показатели определяют в институтах и заводских лабораториях в ходе исследовательских работ, или по отдельным задан1 ям. В некоторых случаях при специфических требованиях потребителя (например, для фур.м продувки металла) устанавливается показатель газопроницаемости, а для легковесных огнеупоров — требования по теплопроводности. [c.19]

Стены (см.) должны удовлетворять условиям устойчивости и прочности, быгь малотеплопроводными, достаточно теплоемкими, воздухопроницаемыми, сухими и экономичными. Толстые массивные стены заменяются в настоящее время легкими Большое применение имеют каркасные стены, состоящие из металлического, каменного или желевобегон-ного каркаса, с заполнением его различными материалами-заполнителями — в виде листов, плиг или отдельных легких камней. Легкий бетон, облегченные кирпичи и теплый раствор при кладке иа обыкновенного кирпича — все это весь.ма распространенные стеновые материалы. Ж. 3. в большинстве случаев делаются из древесины. Облегчение и упрощение междуэтажных перекрытий (см.) достигается сокращением длины перекрываемых пролетов, а следовательно и размеров балок, уменьшением толщины пиломатериалов, идущих на изготовление чистых и черных полов и для подшивки. При устройстве перекрытий по железным балкам заполнение между ними делается такое же, как и при деревянных балках, или же огнестойкое — бетонное, железобетонное, а также из легких и прочных плит. К недостаткам огнестойких перекрытий относится их большая звукопроводность, устранение которой вызывает значительные затраты. [c.25]

АККУМУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛА, собирание в запас тепла отходящих газов (в доменном и мартеновском производстве, в дизельных установках), тепла избыточного пара, использование излишков электрич. энергии для нагрева воды или получения пара (электрокотлы), собирание излишков горячей воды в баках и т. п. Для А. т. служат б. ч. вода и твердые тела, обладаютцие большой уд. теплоемкостью, напр, шамотный кирпич, чугун. В лростей1нем виде А. т. применяется в доменном, мартеновском производстве отходящие газы печей отдают свое тепло в так называемых кауперах клеткам, выложенным из кирпича, от которых затем нагревается пропускаемый через кауперы дутьевой воздух. Широкое применение имеет А. т. в теплосиловых установках, в которых оно, с одной стороны, выравнивает ко.пебания в работе отдельных элементов теплосиловой установки и повышает ее кпд, с другой, — устраняет перебои в снабжении паром и энергией производственных цехов, облегчает ведение технологических процессов и в некоторых случаях даже увеличивает производительность предприятия. Нельзя также недооценивать значения А. т. как фактора, повышающего надежность экс- [c.219]

По сравнению с другими строительными материалами (железом, кирпичом, бетоном) коэф.

линейного расширения Д. вдоль волокон значительно меньше (в 5—10 раз), что является весьма пенной особенностью Д., позволяющей отказаться в деревянных конструкциях от темп-рных швов. Способность поглощать тепло называется теплоемкостью и характеризуется удельной теплоемкостью. Теплоемкость абсолютно сухой Д. почти не зависит от породы и в пределах темп-ры от О до 160° в среднем равна 0,327, т. е. в три раза меньше, чем для поды (Dunlap). Колебания удельной теплоемкости для Д. разньсх пород не выходят из пределов 3%. Большое влияние на теплоемкость Д. оказывает ее влажность во влажной Д. об[цая теплоемкость складывается из теплоемкости древесного вещества и воды, а т. к. теплоемкость воды больше воздуха, к-рый она заменяет в Д., то теплоемкость Д. увеличивается с возрастанием влажности. Теплоемкость Д. имеет большое значение в тех случаях, когда Д. подвергается нагреванию. Напр, при расчете сушильных, парильных и варочных устройств необходимо знать теплоемкость Д., т. к. от этого зависит количество тепла, теряемого с выгружаемым материалом.

Равным образом при сухой перегонке [c.100]

Здесь ад и в — коэффициенты теплоотдачи от продуктов еюрания к Стенке и от стенки к воздуху (газу), Вт/(м2-°С) Тд и Тв — длительность дымового и воздушного (газового) периодов, ч ijj — коэффициент, корректирующий внутреннее тепловое сопротивление насадки при реальных циклических условиях ес работы 5э — эффективная полутолщина кирпича, м X—коэффициент теплопроводности материала кирпича, Bt/( I ° ) р — объемная плотность кирпича насадки, кг/м с — теплоемкость кирпича насадки, кДж/(кг-°С) —коэффициент гистерезиса температуры насадки средней по массе в дымовой и воздушный периоды. [c.264]

Для оценки напряженности полей тепловых потоков в топках паровых котлов М. В. Кирпичев и Г. М. Кондратьев разработали довольно простое устройство, состоящее из массивного медного цилиндра с заделанной в него термопарой. Количество усвоенного блоком тепла измерялось по времени прогрева цилиндра в определенном интервале температур при известной теплоемкости блока. В дальнейшем подобное устройство использовалось Бауэ-ком и Трингом [250], а Р. Газе заменил цилиндрическую форму приемника потока шаровой. [c.23]

Достоверность научно-методологических основ определения темнературонроводности, объемной теплоемкости и теплопроводпости по температурному нолю на поверхности проводилось на призме из бетопа, фторопласта, красного и силикатного кирпича. Для измерения температуры ребра и середины грани методом перазрушающего контроля на призме квадратного сечения закреплялись термопары с использованием контактного устройства, схема и описание которого приведена в разделе 7.5. [c.102]

Удельная теплоемкость кирпича: нюансы и особенности

Физические величины имеют высокую значимость при выборе материала для строительства здания. Рассмотрим основные показатели, используемые в строительстве, например, чтобы разобраться, что такое удельная теплоемкость кирпича, необходимо выяснить, что представляет собой данная физическая величина.

Кирпич

Итак:

Теплоемкость. По сути, удельная теплоёмкость определяется количеством тепла, требуемого для нагрева одного килограмма вещества на один градус Цельсия (на один Кельвин).
Теплопроводность.Не менее важным физическим показателем кирпичного сооружения является способность передачи тепла при разных температурах снаружи и внутри здания, называемая коэффициентом теплопроводности. Этот параметр выражает, какое количество тепла, теряется за 1 метр толщины стены при различии температуры на 1 градус между наружной и внутренней областью.
Теплопередача. Коэффициент теплопередачи кирпичной стены будет во многом зависеть от того, какой вид материала для кирпичной кладки вы выберете. Чтобы определить данный коэффициент для многослойной стены, требуется знать этот параметр для каждого слоя в отдельности. Затем складываются все величины, так как суммарный коэффициент термосопротивления является суммой сопротивлений всех слоев, входящих в стену.

Коэффициент теплопроводности кирпича и пеноблока

Обратите внимание! Полнотелые кирпичи обладают довольно высоким коэффициентом теплопроводности и поэтому гораздо более экономично применение пустотелого вида. Это происходит из-за того, что воздух в пустотах обладает более низкой теплопроводностью, а значит, стены сооружения будут значительно тоньше.

Сопротивление теплопередаче. Сопротивление теплопередаче кирпичной стены определяется как отношение разности температур на краях строительной конструкции к количеству тепла проходящего через него. Данный параметр используется для отражения свойств материалов и выражается отношением плотности материала к его теплопроводности.
Теплотехническая однородность. Коэффициент теплотехнической однородности кирпичной стены это параметр равный обратному отношению потока тепла через стену к количеству тепла, проходящего через условное ограждающее сооружение равное по площади стене.

Таблица сравнения теплопроводности древесины и кирпича

Обратите внимание! Инструкция о том, как рассчитать данный параметр, довольно сложна, поэтому этим лучше заниматься компаниям, имеющим опыт и соответствующие приборы для определения тех или иных показателей.

По сути, коэффициент теплотехнической однородности для кирпичной кладки выражает, сколько и какую интенсивность имеют «мостики холода» в данной ограждающей конструкции. В большинстве случаев данная величина колеблется в пределах 0,6-0,99, причём за единицу берется полностью однородная стена, не имеющая теплопроводных изъянов.

Сравнительная характеристика основных строительных материалов по базовым показателям

ВИДЫ КИРПИЧА

СИЛИКАТНЫЙ

Силикатный кирпич

Однако если обратиться к физическим величинам этого изделия, то тут не все так гладко.

КЕРАМИЧЕСКИЙ

Керамический кирпич

Второе место по популярности строительных кирпичей обоснованно отдано керамическим. Для их производства различные смеси глин подвергают обжигу.

Данный вид делится на два типа:

Строительный,
Облицовочный.

Теплопроводность керамического блока определяется коэффициентом теплопроводности и численно равна:

Полнотелый – 0,6 Вт/м* оС;
Пустотелый кирпич — 0,5 Вт/м* оС;
Щелевой – 0,38 Вт/м* оС.

Средняя теплоемкость кирпича составляет около 0,92 кДж.

ТЕПЛАЯ КЕРАМИКА

Теплая керамика

Свойства теплой керамики

РЕЗЮМЕ

Надеемся, наша статья поможет вам разобраться в большом количестве физических параметров кирпича и выбрать для себя наиболее подходящий вариант по всем показателям! А видео в этой статье предоставит дополнительную информацию по этой теме, смотрите.

Козырьки и навесы. Наружные и внутренние лестницы.

Комплектующие

На самом деле, выбирая строительные материалы для возведения той или иной постройки, в обязательном порядке нужно обращать внимание на их физические величины. И удельная теплоемкость кирпича в рассматриваемом вопросе не является исключением. Но, конечно же, чтобы понять, какое влияние оказывает физическая величина на кирпич, необходимо изначально разобраться в том, что она, собственно, из себя представляет.

На какие показатели необходимо обращать внимание при выборе кирпича?

Удельная теплоемкость – это показатель того, какое именно количество тепла требуется, чтобы нагреть 1 кг вещества, приходящийся на 1°С.
Также огромное значение для кирпича имеет показатель теплопроводности. Он указывает на то, в каком количестве материал может передавать тепло как с внутренней, так и с внешней стороны при разных температурных режимах.
То, каким будет показатель теплопередачи, полностью зависит от того, какой именно материал вы приобретаете для строительства здания. Для того чтобы узнать итоговый показатель для стены с многочисленными слоями, необходимо исходить из показателя теплопроводности для каждого отдельного слоя.

Как определяется удельная теплоемкость?

Большой популярностью пользуется силикатный кирпич. Его получают в процессе смешивания извести с песком.

Удельная теплоемкость определяется в ходе лабораторных исследований. Данный показатель полностью зависит от того, какую именно температуру имеет материал. Параметр теплоемкости необходим для того, чтобы в итоге можно было понять, насколько теплоустойчивыми будут являться внешние стены отапливаемого здания. Ведь стены сооружений нужно строить из материалов, удельная теплоемкость которых стремится к максимуму.

Помимо этого, данный показатель необходим для проведения точных расчетов в процессе подогрева различного рода растворов, а также в ситуации, когда работы производятся при минусовой температуре.

Нельзя не сказать и про полнотелые кирпичи. Именно данный материал может похвастаться высоким показателем теплопроводности. Следовательно, в целях экономии как нельзя кстати подойдет пустотелый кирпич.

Виды и нюансы кирпичных блоков

Для того чтобы в итоге возвести достаточно теплое кирпичное здание, изначально нужно понимать, какой именно вид данного материала подойдет для этого в наибольшей степени. В настоящее время на рынках и в строительных магазинах представлен огромный ассортимент кирпича. Так какому же отдать предпочтение?

На территории нашей страны огромной популярностью у покупателей пользуется силикатный кирпич. Этот материал получают в процессе смешивания извести с песком.

Востребованность силикатного кирпича связана с тем, что он достаточно часто применяется в быту и имеет достаточно приемлемую цену. Если же коснуться вопроса физических величин, то тут данный материал, конечно, во многом уступает своим собратьям. В связи с низким показателем теплопроводности выстроить по-настоящему теплый дом из силикатного кирпича вряд ли получится.

Но, конечно же, как и у любого материала, у силикатного кирпича есть свои плюсы. К примеру, он обладает высоким показателем звукоизоляции. Именно по этой причине его очень часто используют для возведения перегородок и стен в городских квартирах.

Второе почетное место в рейтинге востребованности занимает керамический кирпич. Его получают из размешивания различных видов глин, которые в последующем обжигают. Данный материал применяют для непосредственного возведения зданий и их облицовки. Строительный тип используется для постройки зданий, а облицовочный – для их отделки. Стоит сказать и про то, что кирпич на основе керамики совсем небольшой по весу, поэтому он является идеальным материалом для самостоятельного осуществления строительных работ.

Новинкой строительного рынка является теплый кирпич. Это не что иное, как усовершенствованный блок из керамики. Данный тип по своим размерам может превышать стандарт примерно в четырнадцать раз. Но это никоим образом не влияет на общую массу постройки.

Если сравнивать данный материал с керамическим кирпичом, то первый вариант в вопросе теплоизоляции в два раза лучше. У теплого блока имеется большое количество мелких пустот, которые выглядят как каналы, расположенные в вертикальной плоскости.

А как известно, чем больше воздушного пространства присутствует в материале, тем выше показатель теплопроводности. Потеря тепла в данной ситуации происходит в большинстве случаев на перегородках внутри или в швах кладки.

Теплопроводность кирпича и пеноблоков: особенности

Данное вычисление необходимо для того, чтобы можно было отразить свойства материала, которые выражаются в отношении показателя плотности материала к его свойству проводить тепло.

Теплотехническая однородность – это показатель, который равен обратному отношению потока тепла, проходящему через конструкцию стены, к количеству тепла, проходящему через условную преграду и равному общей площади стены.

На самом деле и тот, и другой вариант вычисления является достаточно сложным процессом. Именно по этой причине если у вас нет опыта в данном вопросе, то лучше всего обратиться за помощью к специалисту, который сможет в точности произвести все расчеты.

Итак, подводя итоги, можно говорить о том, что физические величины очень важны при выборе строительного материала. Как вы смогли увидеть, разные , в зависимости от своих свойств, обладают рядом достоинств и недостатков. К примеру, если вы хотите возвести действительно теплое здание, то вам лучше всего отдать предпочтение теплому виду кирпича, у которого показатель теплоизоляции находится на максимальной отметке. Если же вы ограничены в деньгах, то оптимальным вариантом для вас станет покупка силикатного кирпича, который хоть и минимально сохраняет тепло, зато прекрасно избавляет помещение от посторонних звуков.

Способность материала удерживать тепло оценивается его удельной теплоемкостью , т.е. количеством тепла (в кДж), необходимым для повышения температуры одного килограмма материала на один градус. Например, вода имеет удельную теплоемкость, равную 4,19 кДж/(кг*K). Это значит, например, что для повышения температуры 1 кг воды на 1°K требуется 4,19 кДж.

Таблица 1. Сравнение некоторых теплоаккумулирующих материалов

Материал	Плотность, кг/м 3	Теплоемкость, кДж/(кг*K)	Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*K)	Масса ТАМ для теплоаккумулирования 1 ГДж теплоты при Δ= 20 K, кг	Относительная масса ТАМ по отношению к массе воды, кг/кг	Объем ТАМ для теплоаккумулирования 1 ГДж теплоты при Δ= 20 K, м 3	Относительный объем ТАМ по отношению к объему воды, м 3 /м 3
Гранит, галька	1600	0,84	0,45	59500	5	49,6	4,2
Вода	1000	4,2	0,6	11900	1	11,9	1
Глауберова соль (декагидрат сульфата натрия)	14600 1300	1,92 3,26	1,85 1,714	3300	0,28	2,26	0,19
Парафин	786	2,89	0,498	3750	0,32	4,77	0,4

Для водонагревательных установок и жидкостных систем отопления лучше всего в качестве теплоаккумулирующего материала применять воду, а для воздушных гелиосистем — гальку, гравий и т. п. Следует иметь в виду, что галечный теплоаккумулятор при одинаковой энергоемкости по сравнению с водяным теплоаккумулятором имеет в 3 раза больший объем и занимает в 1,6 раза большую площадь. Например, водяной теплоаккумулятор диаметром 1,5 м и высотой 1,4 м имеет объем 4,3 м 3 , в то время как галечный теплоаккумулятор в форме куба со стороной 2,4 м имеет объем 13,8 м 3 .

Плотность аккумулирования теплоты в значительной степени зависит от метода аккумулирования и рода теплоаккумулирующего материала. Она может быть аккумулирована в химически связанном виде в топливе. При этом плотность аккумулирования соответствует теплоте сгорания, кВт*ч/кг:

нефть — 11,3;
уголь (условное топливо) — 8,1;
водород — 33,6;
древесина — 4,2.

При термохимическом аккумулировании теплоты в цеолите (процессы адсорбции — десорбции) может аккумулироваться 286 Вт*ч/кг теплоты при разности температур 55°C. Плотность аккумулирования теплоты в твердых материалах (скальная порода, галька, гранит, бетон, кирпич) при разности температур 60°C составляет 1417 Вт*ч/кг, а в воде — 70 Вт*ч/кг. При фазовых переходах вещества (плавление — затвердевание) плотность аккумулирования значительно выше, Вт*ч/кг:

лед (таяние) — 93;
парафин — 47;
гидраты солей неорганических кислот — 40130.

К сожалению, лучший из приведенных в таблице 2 строительных материалов — бетон, удельная теплоемкость которого составляет 1,1 кДж/(кг*K), удерживает лишь ¼ того количества тепла, которое хранит вода того же веса. Однако плотность бетона (кг/м 3) значительно превышает плотность воды. Во втором столбце таблицы 2 приведены плотности этих материалов. Умножив удельную теплоемкость на плотность материала, получим теплоемкость на кубический метр. Эти величины приведены в третьем столбце таблицы 2. Следует отметить, что вода, несмотря на то, что обладает наименьшей плотностью из всех приведенных материалов, имеет теплоемкость на 1 м 3 выше (2328,8 кДж/м 3), чем остальные материалы таблицы, в силу ее значительно большей удельной теплоемкости. Низкая удельная теплоемкость бетона в значительной степени компенсируется его большой массой, благодаря которой он удерживает значительное количество тепла (1415,9 кДж/м 3).

Подбирая подходящий материал для проведения того или иного вида строительных работ, особое внимание следует обращать на его технические характеристики. Это касается и удельной теплоемкости кирпича, от которой во многом зависит потребность дома в последующей термоизоляции и дополнительной отделке стен.

Характеристики кирпича, которые влияют на его применение:

Удельная теплоемкость. Величина, определяющая количество тепловой энергии, необходимой для нагревания 1 кг на 1 градус.
Теплопроводность. Очень важная характеристика для кирпичных изделий, позволяющая определить количество передаваемого тепла со стороны комнаты на улицу.
На уровень теплопередачи кирпичной стены прямым образом влияют характеристики использованного для ее возведения материала. В тех случаях, когда речь идет о многослойной кладке, потребуется учитывать коэффициент теплопроводности каждого слоя в отдельности.

Керамический

Полезная информация:

Исходя из технологии производства, кирпич классифицируется на керамическую и силикатную группы. При этом оба вида имеют значительные материала, удельной теплоемкости и коэффициенту теплопроводности. Сырьем для изготовления керамического кирпича, еще его называют красным, выступает глина, в которую добавляют ряд компонентов. Сформированные сырые заготовки подвергаются обжигу в специальных печах. Показатель удельной теплоемкости может колебаться в пределах 0,7-0,9 кДж/(кг·K). Что касается средней плотности, то она обычно находится на уровне 1400 кг/м3.

Среди сильных сторон керамического кирпича можно выделить:

1. Гладкость поверхность. Это повышает его внешнюю эстетичность и удобство укладки.
2. Стойкость к морозу и влаге. В обычных условиях стены не нуждаются в дополнительной влаго- и термоизоляции.
3. Способность переносить высокие температуры. Это позволяет использовать керамический кирпич для возведения печей, мангалов, жаропрочных перегородок.
4. Плотность 700-2100 кг/м3. На эту характеристику непосредственно влияет наличие внутренних пор. По мере увеличения пористости материала уменьшается его плотность, и возрастают теплоизоляционные характеристики.

Силикатный

Что касается силикатного кирпича, то он бывает полнотелым, пустотелым и поризованным. Исходя из размеров, различают одинарные, полуторные и двойные кирпичи. В среднем силикатный кирпич обладает плотностью 1600 кг/м3. Особенно ценятся шумопоглощающие характеристики силикатной кладки: даже если речь идет о стене небольшой толщины, уровень ее звукоизоляции будет на порядок выше, чем в случае применения других типов кладочного материала.

Облицовочный

Отдельно стоит сказать об облицовочном кирпиче, который с одинаковым успехом противостоит и воде, и повышению температуры. Показатель удельной теплоемкости этого материала находится на уровне 0,88 кДж/(кг·K), при плотности до 2700 кг/м3. В продаже облицовочные кирпичи представлены в большом многообразии оттенков. Они подходят как для облицовки, так и для укладки.

Огнеупорный

Зависимость от температуры использования

На технические показатели кирпича большое влияние оказывает температурный режим:

Трепельный . При температуре от -20 до + 20 плотность меняется в пределах 700-1300 кг/м3. Показатель теплоемкости при этом находится на стабильном уровне 0,712 кДж/(кг·K).
Силикатный . Аналогичный температурный режим -20 — +20 градусов и плотность от 1000 до 2200 кг/м3 предусматривает возможность разной удельной теплоемкости 0,754-0,837 кДж/(кг·K).
Саманный . При идентичности температуры с предыдущим типом, демонстрирует стабильную теплоемкость 0,753 кДж/(кг·K).
Красный . Может применятся при температуре 0-100 градусов. Его плотность может колебаться от 1600-2070 кг/м3, а теплоемкость – от 0,849 до 0,872 кДж/(кг·K).
Желтый . Температурные колебания от -20 до +20 градусов и стабильная плотность 1817 кг/м3 дает такую же стабильную теплоемкость 0,728 кДж/(кг·K).
Строительный . При температуре +20 градусов и плотности 800-1500 кг/м3 теплоемкость находится на уровне 0,8 кДж/(кг·K).
Облицовочный . Тот же температурный режим +20, при плотности материла в 1800 кг/м3 определяет теплоемкость 0,88 кДж/(кг·K).
Динасовый . Эксплуатация в режиме повышенной температуры от +20 до +1500 и плотности 1500-1900 кг/м3 подразумевает последовательное возрастание теплоемкости от 0,842 до 1,243 кДж/(кг·K).
Карборундовый . По мере нагревания от +20 до +100 градусов материал плотностью 1000-1300 кг/м3 постепенно увеличивает свою теплоемкость от 0,7 до 0,841 кДж/(кг·K). Однако, если нагревание карборундового кирпича продолжить далее, то его теплоемкость начинает уменьшаться. При температуре +1000 градусов она будет равняться 0,779 кДж/(кг·K).
Магнезитовый . Материал плотностью 2700 кг/м3 при повышении температуры от +100 до +1500 градусов постепенно увеличивает свою теплоемкость 0,93-1,239 кДж/(кг·K).
Хромитовый . Нагревание изделия плотностью 3050 кг/м3 от +100 до +1000 градусов провоцирует постепенное возрастание его теплоемкости от 0,712 до 0,912 кДж/(кг·K).
Шамотный . Обладает плотностью 1850 кг/м3. При нагревании от +100 до +1500 градусов происходит увеличение теплоемкости материала с 0,833 до 1,251 кДж/(кг·K).

Подбирайте кирпичи правильно, в зависимости от поставленных задач на стройке.

Силикатный – рядовой, лицевой, пустотелый, полнотелый.
Керамический – жаростойкий и все разновидности предыдущего вида.
Клинкерный – для облицовки фасадов.

Коэффициент теплопроводности

Согласно ГОСТ 530-2012 эффективность кладки в сухом состоянии характеризуется коэффициентом теплопроводности:

≤ 0. 20 – высокая;
0.2
0.24 — 0.36 – эффективная;
0.36 — 0.46 – условно-эффективная;
˃ 0.46 – обыкновенная (малоэффективная).

Чем больше плотность, тем выше теплопроводность – не совсем верное утверждение. Структура содержит закрытые поры и полости (пустотелый), наполненные воздухом с коэффициентом ≈ 0,026. Благодаря этому, изделия со щелевыми отверстиями лучше поддерживают тепловой режим внутри сооружений. В инженерных расчетах необходимо учитывать величину теплопроводности кладочной смеси, значение показателя выбирают от 0.47 и выше, в зависимости от состава.

Теплопроводность красного изделия ниже, чем у силикатного.

Физические процессы нагрева и удержания тепла можно охарактеризовать величинами:

Коэффициент теплоотдачи – теплообмен на границе поверхности твердого тела и воздушной среды. Это мощность теплового потока, приходящаяся на плоскость 1 м², обратно пропорциональная разнице температур тела и теплоносителя (воздух). Чем выше теплопроводность, тем больше теплоотдача.
Полное тепловое сопротивление – способность противостоять передаче тепла. Значение обратно пропорционально коэффициенту теплопередачи. Исходя из расчетной формулы R = L/λ, легко рассчитать оптимальную толщину кладки. λ – постоянный параметр, R – тепловое сопротивление указано в таблице 4 СП 131.13330.2012 для климатических зон России.

Теплоемкость

Удельная теплоемкость кирпича – количество тепла, необходимое для нагрева единичной массы вещества за единичный интервал времени. Единица измерения: Дж/кг*К или Дж/кг*°C. Используется для инженерных расчетов.
Объемная теплоемкость – количество тепла, потребляемое телом единичного объема для нагрева за единицу времени. Измеряется в Дж/м³*К или Дж/кг*°C.

Применение теплоизоляции.
Нанесение штукатурки.
Использование пустотного кирпича или камня (исключено для фундамента здания).
Кладочный раствор с оптимальными теплотехническими параметрами.

Таблица с характеристиками различных видов кладок. Использованы данные СП 50.13330.2012:

	Плотность, кг/м³	Удельная теплоемкость, кДж/кг*°С	Коэффициент теплопроводности, Вт/м*°C
Обыкновенный глиняный кирпич на различном кладочном растворе
Цементно-песчаный	1800	0. 88	0.56
Цементно-перлитовый	1600	0.88	0.47
Силикатный
Цементно-песчаный	1800	0.88	0.7
Пустотный красный различной плотности (кг/м³) на ЦПС
1400	1600	0.88	0.47
1300	1400	0.88	0.41
1000	1200	0.88	0.35

Морозостойкость кирпичной кладки

Применение паро- и гидроизоляции.
Обработка кладки гидрофобными составами.
Контроль, своевременное исправление дефектов.
Надежная гидроизоляция фундамента.

От выбора материала для кладки, его удельной теплоемкости, теплопроводности, морозостойкости зависит срок и комфорт эксплуатации дома. Сложные расчеты, составление сметы расходов лучше доверить опытным специалистам, имеющим опыт в строительстве и проектировании.

Прежде чем ответить на главный вопрос — вредный ли шамотный кирпич, необходимо понять, что это за строительный материал, в каких областях и конструкциях применяется и из каких компонентов производится.

Чаще всего шамотный кирпич используется при сооружении печей и каминов.

Обычный кирпич, используемый в строительстве, не подходит для конструкций, которые постоянно подвергаются действию высоких температур. Для подобных условий применяются кирпичи из огнеупорных материалов, самым популярным из которых является шамотный кирпич . Без его использования сложно представить и частное, и промышленное строительство.

Специфичный песочно-желтый окрас и крупнозернистая структура делают шамотный кирпич легко узнаваемым. Необычные свойства материалу придает технология изготовления, в ходе которого исходное сырье формуется и обжигается при высоких температурах. Причем их уровень на каждой стадии в обязательном порядке строго контролируется.

Изготавливается шамотный кирпич из особого сорта глины.

Высокие показатели (теплоемкость и огнестойкость) достигаются особым составом исходного сырья. Шамотный кирпич изготавливают из специальных марок глины (которые и носят название «шамот») с применением некоторых добавок, в частности, оксида алюминия. Именно он «отвечает» за прочность и стойкость строительного материала и, самое главное, пористость, от которой напрямую зависит теплоемкость шамотного кирпича.

Понятно, что чем больше добавляется оксида алюминия, тем выше пористость материала и, соответственно, ниже прочность. Найти баланс между этими двумя показателями — самое главное в производстве шамотного кирпича, да и теплоемкость от этого тоже зависит.

Недостатки

Исходя из вышесказанного, можно сделать однозначный вывод — миф о вредности шамотного кирпича не имеет под собой никакого фактического обоснования. Более того, трудно даже просто объяснить причину его возникновения. Вполне возможно, что материал невольно «пострадал» из-за того, что само производство шамотного кирпича, как и большинства других строительных материалов, особенно до прихода современных технологий, зачастую не являлось образцом для подражания защитникам окружающей среды.

Как бы то ни было, опыт многолетней эксплуатации материала позволяет однозначно утверждать, что при воздействии высоких температур (даже предельно высоких) не происходит выделения абсолютно никаких вредных для человека веществ. Трудно ожидать иного, особенно учитывая то, что при производстве шамотного кирпича применяется материал, в экологической чистоте которого сложно усомниться, а именно глина. Можно даже провести параллель с глиняной посудой, которая сопровождает человека множество сотен лет.

Означает ли это, что шамотный кирпич не имеет недостатков? Конечно же, нет. Можно отметить несколько основных:

Блоки шамотного кирпича трудно обрабатывать и резать из-за высокой прочности. Этот минус частично нивелируется многообразием форм блоков шамотного кирпича, позволяющих добиваться практически любых дизайнерских изысков без резки материала.
Даже в одной партии изделия заметны отклонения в размерах кирпичей, а добиться большей унификации блоков проблематично из-за особенностей технологии производства.
Дороговизна материала в сравнении с обычным кирпичом. Избежать этого недостатка также невозможно: условия эксплуатации требуют применение подходящего материала. Использование обычного, не огнеупорного кирпича резко снижает срок службы конструкции либо требует применения дополнительных средств его обработки.

Характеристики

Шамотный кирпич просто незаменим в сфере частного строительства при возведении печей и каминов. Но для того, чтобы конструкция эксплуатировалась долгие годы, необходим качественный материал. Это особенно актуально именно для частников, так как крупные промышленные предприятия имеют больше возможностей по контролю применяемых в строительстве материалов.

И-за высокой прочности шамотный кирпич сложно резать и обрабатывать.

Все показатели шамотного кирпича — от прочности до морозостойкости, от пористости до плотности строго регламентируются государственными стандартами. Стоит отметить, что в последние годы часть производителей при производстве шамотного кирпича руководствуется собственными техническими условиями. В результате по ряду параметров возможны некоторые расхождения. Поэтому при приобретении материала необходимо в обязательном порядке проверять сертификат соответствия на качество продукции.

Следует обратить особое внимание на вес кирпичей. Чем он меньше, тем выше теплопроводность и, соответственно, ниже теплоемкость. Оптимальная масса огнеупорного блока определена ГОСТом в пределах 3,7 кг.

Виды и маркировка

Современные заводы-производители предлагают большое количество самых различных видов шамотного кирпича, которые различаются по массе и форме, технологии производства и степени пористости.

Стандартными по форме прямым и арочным блоками разнообразие форм шамотного кирпича далеко не заканчивается.

Большое распространение получили трапецеидальный и клиновидный, способные удовлетворить любые требования к конструктивным элементам.

В зависимости от показателя степени пористости, шамотный кирпич может варьироваться от особо плотного (менее 3% пористости) до ультралегковесного (пористость — 85% и более).

Основные характеристики очень просто определить по маркировке огнеупорного кирпича , которая в обязательном порядке наносится на каждый блок. В настоящее время выпускаются следующие марки:

ШВ, ШУС.

Теплопроводность шамотного кирпича этих разновидностей позволяет применять их в промышленности — для футеровки стен газоходов парогенераторов и конвективных шахт.

ША, ШБ, ШАК.

Самые универсальные и в силу этого популярные огнеупорные блоки, используемые в большинстве своем частниками. Применяются особенно часто при кладке каминов и печей. Могут использоваться при температурах до 1690 градусов. Кроме того, обладают высокой прочностью.

Используются при строительстве агрегатов по производству кокса.

Легковесная разновидность материала, используемая для футеровки печей с относительно невысокой температурой нагрева — не более 1300 градусов. Небольшой вес огнеупорных блоков достигается ростом показателя пористости.

//www.youtube.com/watch?v=HrJ-oXlbD5U

Именно маркировку при приобретении материала необходимо изучать в первую очередь, что позволит любому строителю выбрать именно тот вид шамотного кирпича, который наиболее подходит для особенностей конструкции. А изучив приведенную информацию, любой может быть уверен в том, что шамотный кирпич не представляет никакой опасности для человека, а тем более мифического вреда.

Тепловая масса

Термическая масса — это свойство, позволяющее строительным материалам поглощать, накапливать и впоследствии выделять значительное количество тепла. Ранние цивилизации использовали свойства тепловой массы в каменных и глинобитных конструкциях, чтобы обеспечить жизнь в очень жарком и сухом климате много веков назад. Здания, построенные из бетона и кирпичной кладки, имеют такое же преимущество в энергосбережении из-за присущей им тепловой массы. Эти материалы медленно поглощают энергию и удерживают ее гораздо дольше, чем менее массивные материалы. Это задерживает и уменьшает теплопередачу через тепловой компонент здания, что приводит к трем важным результатам:

Меньше всплесков потребности в отоплении и охлаждении, поскольку масса замедляет время отклика и смягчает колебания температуры в помещении.
Для климата с большими суточными колебаниями температуры массивное термически здание потребляет меньше энергии, чем аналогичное здание с небольшой массой, из-за меньшей теплопередачи через массивные элементы.
Тепловая масса может смещать спрос на энергию в непиковые периоды времени, когда тарифы на коммунальные услуги ниже.Поскольку электростанции предназначены для выработки электроэнергии при пиковых нагрузках, смещение пиковой нагрузки может уменьшить количество требуемых электростанций.

Тепловая масса бетона имеет следующие преимущества и характеристики:

Задерживает пиковые нагрузки
Снижает пиковые нагрузки
Снижает общие нагрузки во многих климатических условиях и местах
Лучше всего работает в коммерческих зданиях
Лучше всего работает, когда масса находится на внутренней поверхности
Хорошо работает независимо от размещения массы

Масса хорошо работает в коммерческих приложениях, задерживая пиковую летнюю нагрузку, которая обычно происходит около 15:00. м. позже, когда офисы начнут закрываться. Например, крупномасштабное отключение электроэнергии на северо-востоке США произошло в 15:00. в августе 2003 г., поскольку электростанции не могли удовлетворить потребности от эксплуатационных нагрузок и нагрузок, связанных с отоплением, вентиляцией и кондиционированием воздуха (HVAC). Более массовое строительство зданий отложило бы этот спрос на HVAC на более позднее время и, возможно, предотвратило бы эту проблему пиковой мощности.

Тепловая масса с эффектом демпфирования и запаздывания

Стандарт ASHRAE 90.1 – Энергетический стандарт для зданий, за исключением малоэтажных жилых зданий , Международный кодекс по энергосбережению и большинство других энергетических кодексов признают преимущества тепловой массы и требуют меньшей изоляции для массивных стен.

В некоторых климатических условиях здания с теплоизоляцией обладают лучшими тепловыми характеристиками, чем здания с низкой массой, независимо от уровня изоляции в здании с низкой массой. Наибольшая экономия энергии достигается, когда в течение дня внутри стены происходит значительное изменение направления теплового потока.Таким образом, масса имеет наибольшую пользу в климате с большими суточными колебаниями температуры выше и ниже точки баланса здания (от 55 до 65 градусов по Фаренгейту). В этих условиях массу можно охлаждать за счет естественной вентиляции в течение ночи, а затем давать ей поглощать тепло или «плавать» в течение более теплого дня. Когда температура наружного воздуха достигает своего пика, внутри здания остается прохладно, потому что тепло еще не проникло в массу. Хотя немногие климатические условия являются такими идеальными, тепловая масса в ограждающих конструкциях по-прежнему будет улучшать характеристики в большинстве климатических условий.Часто выгоды больше весной и осенью, когда условия наиболее близки к «идеальному» климату, описанному выше. В климате с преобладанием отопления тепловая масса может использоваться для эффективного сбора и хранения солнечного тепла или для хранения тепла, обеспечиваемого механической системой, чтобы она могла работать в непиковые часы.

Удельная теплоемкость и теплоемкость

Удельная теплоемкость определяется как количество тепловой энергии (в британских тепловых единицах (БТЕ)), необходимое для повышения температуры одного фунта материала на один градус Фаренгейта.Удельная теплоемкость описывает способность материала накапливать тепловую энергию. Удельную теплоемкость бетона и кирпичной кладки обычно можно принять равной 0,2 британских тепловых единиц на фунт-градус Фаренгейта (БТЕ/фунт·°F). ( ASHRAE Handbook of Fundamentals , 2005)

Теплоемкость (HC) – это количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры массы на один градус по Фаренгейту. Теплоемкость указана на квадратный фут площади стены (Btu/ft ² ·°F) и включает все слои стены.Для однослойной стены HC рассчитывается путем умножения плотности материала на его толщину (в футах) и на удельную теплоемкость материала. Теплоемкость многослойной стены равна сумме теплоемкостей каждого слоя.

Значения теплоемкости, термического сопротивления и коэффициента теплопередачи для бетона и кирпичной кладки представлены в Приложении А стандарта ASHRAE 90.1-2004 . Теплопроводность представлена в Справочнике по основам ASHRAE. Исследования по моделированию тепловой массы выделены в разделе «Модели энергии» в меню «Инструменты». Полные отчеты также перечислены здесь в качестве ресурсов.

Бетон: выбор в пользу устойчивого проектирования

Вклад бетона в устойчивое развитие

Бетон является наиболее широко используемым строительным материалом на земле. Он имеет 2000-летний опыт оказания помощи в построении Римской империи и построении современных обществ. Благодаря своей универсальности, красоте, прочности и долговечности бетон используется в большинстве типов строительства, включая дома, здания, дороги, мосты, аэропорты, метро и гидротехнические сооружения.И с сегодняшним повышенным вниманием и спросом на устойчивое строительство бетон работает лучше по сравнению с другими строительными материалами. Бетон является устойчивым строительным материалом благодаря своим многочисленным экологически чистым характеристикам. Производство бетона является ресурсосберегающим, а ингредиенты требуют минимальной обработки. Большинство материалов для бетона приобретаются и производятся на месте, что сводит к минимуму затраты на транспортировку. Бетонные строительные системы сочетают изоляцию с высокой теплоемкостью и низкой инфильтрацией воздуха, что делает дома и здания более энергоэффективными.Бетон имеет длительный срок службы зданий и транспортной инфраструктуры, за счет чего увеличивается период между реконструкцией, ремонтом и техническим обслуживанием и связанное с этим воздействие на окружающую среду. Бетон, используемый в качестве дорожного покрытия или внешней облицовки, помогает свести к минимуму эффект городского теплового острова, тем самым уменьшая энергию, необходимую для обогрева и охлаждения наших домов и зданий. Бетон включает в себя переработанные промышленные побочные продукты, такие как летучая зола, шлак и пары кремнезема, что помогает снизить потребление энергии, углеродный след и количество отходов.

Ссылки

Энергопотребление частных домов с различными наружными стенами (2001), Дж. Гайда, НИОКР, серийный номер 2518, 50 страниц
Доступно бесплатно. Типичный дом на одну семью площадью 2450 квадратных футов с текущим дизайном был смоделирован с учетом энергопотребления в 25 местах в США и Канаде. Места были выбраны для представления различных климатических условий. Программное обеспечение для моделирования энергопотребления с использованием DOE 2.Для моделирования использовалась вычислительная машина 1E.

Справочник ASHRAE 2014 г. — Основы ASHRAE
Том Справочника ASHRAE за 2014 г. охватывает основные принципы и содержит важные данные для проектирования ОВКВиР, включая общую инженерную информацию, основные материалы, расчеты нагрузки и энергии, а также проектирование воздуховодов и труб.

Руководство по теплоизоляционным напольным покрытиям, Ассоциация теплоизоляционных панелей
Доступно для бесплатной загрузки.Эта публикация предназначена для того, чтобы помочь домовладельцам и проектировщикам зданий понять свой выбор. Он включает в себя информацию о том, как работают лучистые полы, как включить лучистый пол в ваш дизайн, водяной (горячая вода) и/или электрический, каталог продукции, галерею лучистых систем, руководство по ресурсам, выбор напольных покрытий для лучистых полов: дерево, декоративный бетон , плитка, камень, мрамор, ковролин, ламинат, эластичный пол.

Стандарт 90. 1-2013 — Энергетический стандарт для зданий, кроме малоэтажных жилых зданий (2013) ASHRAE
Этот стандарт устанавливает минимальные требования к энергоэффективному проектированию большинства зданий, кроме малоэтажных жилых домов.Он подробно предлагает минимальные энергоэффективные требования к проектированию и строительству новых зданий и их систем, новых частей зданий и их систем, а также новых систем и оборудования в существующих зданиях, а также критерии определения соответствия этим требованиям. . Это незаменимый справочник для инженеров и других специалистов, занимающихся проектированием зданий и строительных систем.

Руководство для инженеров: экономичные системы бетонных перекрытий (2005)
В этом 6-страничном бюллетене представлена информация о монолитных железобетонных перекрытиях.Публикация включает рекомендации по выбору различных систем перекрытий практически для любых пролетов и условий нагрузки. Акцент делается на выборе экономичной системы плит для различных ситуаций. Также включены средства проектирования для предварительной оценки толщины. Покрытые напольные системы; плоская плита, плоская плита, односторонняя балка, широкомодульная балка, двусторонняя балка и ленточная балка. Кроме того, также включена информация об откидных панелях, деталях опалубки, стандартных размерах опалубки для односторонней и двусторонней балочной конструкции.

Комфорт и тишина в бетонных домах , IS305 , (2005)
В этом документе подчеркиваются преимущества, получаемые от сочетания массы бетона с изоляционными свойствами изоляционных опалубок. Вместе они обеспечивают дом, который уменьшает проникновение внешнего шума, улучшая при этом тепловые характеристики дома. PDF.

Удельная теплоемкость произведенного кирпича. Вреден ли современный шамотный кирпич? Удельная теплоемкость шамотного кирпича

Способность материала удерживать тепло оценивается по его удельной теплоемкости , т. е.е. количество теплоты (в кДж), необходимое для повышения температуры одного килограмма материала на один градус. Например, вода имеет удельную теплоемкость, равную 4,19 кДж/(кг*К). Это означает, например, что для повышения температуры 1 кг воды на 1 °К требуется 4,19 кДж.

Таблица 1. Сравнение некоторых материалов, аккумулирующих тепло

Материал:	Плотность, кг/м 3	Теплоемкость, кДж/(кг*К)	Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К)	Масса ТАМ для хранения 1 ГДж тепла при Δ = 20 К, кг	Удельная масса ТАМ по отношению к массе воды, кг/кг	ТАМ объем для хранения тепла 1 ГДж тепла при Δ = 20 К, м 3	Удельный объем ТАМ по отношению к объему воды, м 3 /м 3
Гранит, галька	1600	0,84	0,45	59500	5	49,6	4,2
Вода	1000	4,2	0,6	11900	1	11,9	1
Глауберова соль (декагидрат сульфата натрия)	14600 1300	1,92 3,26	1,85 1,714	3300	0,28	2,26	0,19
Парафин	786	2,89	0,498	3750	0,32	4,77	0,4

Для установок водяного отопления и систем жидкостного отопления в качестве теплоаккумулирующего материала лучше всего использовать воду, а также гальку, гравий и т. п.для воздушных солнечных систем. Следует иметь в виду, что галечный теплоаккумулятор при одинаковой энергоемкости по сравнению с водяным имеет в 3 раза больший объем и занимает в 1,6 раза большую площадь. Например, водяной теплоаккумулятор диаметром 1,5 м и высотой 1,4 м имеет объем 4,3 м 3 , а галечный теплоаккумулятор в виде куба со стороной 2,4 м имеет объем 13,8 м3. 3.

Плотность аккумулирования тепла во многом зависит от способа аккумулирования и типа материала аккумулирования тепла.Он может накапливаться в химически связанной форме в топливе. При этом плотность накопления соответствует теплоте сгорания, кВт*ч/кг:

масло

— 11,3;
(у.т.) — 8,1;
водород — 33,6;
древесина — 4,2.

При термохимическом аккумулировании тепла в цеолите (процессы адсорбции — десорбции) может быть аккумулировано 286 Вт*ч/кг тепла при разности температур 55°С. Плотность аккумулирования тепла в твердых материалах (скала, галька, гранит, бетон, кирпич) при разнице температур 60°С составляет 14. .. 17 Вт*ч/кг, а в воде — 70 Вт*ч/кг. При фазовых переходах вещества (плавление — затвердевание) плотность накопления значительно выше, Вт*ч/кг:

лед (тающий) — 93;
парафин — 47;
гидраты солей неорганических кислот — 40…130.

К сожалению, лучшие строительные материалы, перечисленные в Таблице 2 – бетон, удельная теплоемкость которого составляет 1,1 кДж/(кг*К), сохраняет лишь ¼ того количества тепла, которое запасает вода того же веса.Однако плотность бетона (кг/м 3 ) значительно превышает плотность воды. Во втором столбце таблицы 2 указаны плотности этих материалов. Умножив удельную теплоемкость на плотность материала, получим теплоемкость на кубический метр. Эти значения приведены в третьем столбце таблицы 2. Следует отметить, что вода, несмотря на то, что она имеет наименьшую плотность из всех перечисленных материалов, имеет теплоемкость на 1 м 3 выше (2328,8 кДж/м 3 ), чем остальные материалы в таблице, из-за его гораздо более высокой удельной теплоемкости. Низкая удельная теплоемкость бетона в значительной степени компенсируется его большой массой, благодаря которой он сохраняет значительное количество теплоты (1415,9 кДж/м 3 ).

Создание оптимального микроклимата и расход тепловой энергии на отопление частного дома в холодное время года во многом зависит от теплоизоляционных свойств строительных материалов, из которых это здание возведено. Одной из таких характеристик является теплоемкость. Это значение необходимо учитывать при выборе стройматериалов для строительства частного дома.Поэтому далее мы будем рассматривать теплоемкость некоторых строительных материалов.

Определение и формула теплоемкости

Каждое вещество в той или иной степени способно поглощать, накапливать и удерживать тепловую энергию. Для описания этого процесса было введено понятие теплоемкости, которое представляет собой свойство материала поглощать тепловую энергию при нагревании окружающего воздуха.

Чтобы нагреть любой материал массой m от температуры t нач до температуры t нач, потребуется затратить определенное количество тепловой энергии Q, которое будет пропорционально массе и разности температур ΔT (t нач -t нач). Следовательно, формула теплоемкости будет выглядеть так: Q = c * m * ΔT, где c — коэффициент теплоемкости (удельное значение). Его можно рассчитать по формуле: с = Q / (м * ΔТ) (ккал / (кг * °С)).

Условно приняв массу вещества 1 кг, а ΔТ = 1 °С, можно получить, что с = Q (ккал). Это означает, что удельная теплоемкость равна количеству тепловой энергии, которая расходуется на нагрев материала массой 1 кг на 1 °С.

Вернуться к оглавлению

Использование теплоемкости на практике

Строительные материалы с высокой теплоемкостью применяются для возведения жаропрочных конструкций. Это очень важно для частных домов, где постоянно живут люди. Дело в том, что такие конструкции позволяют хранить (аккумулировать) тепло, за счет чего в доме долгое время поддерживается комфортная температура. Сначала обогреватель нагревает воздух и стены, после чего сами стены прогревают воздух. Это экономит деньги на отоплении и делает ваше пребывание более комфортным. Для дома, в котором люди проживают периодически (например, по выходным), высокая теплоемкость строительного материала будет иметь обратный эффект: быстро обогреть такое здание будет довольно сложно.

Значения теплоемкости строительных материалов приведены в СНиП II-3-79. Ниже представлена таблица основных строительных материалов и значений их удельной теплоемкости.

Таблица 1

Кирпич обладает высокой теплоемкостью, поэтому идеально подходит для строительства домов и возведения печей.

Говоря о теплоемкости, следует отметить, что отопительные печи рекомендуется строить из кирпича, так как значение его теплоемкости достаточно велико.Это позволяет использовать печь как своеобразный аккумулятор тепла. Аккумуляторы тепла в системах отопления (особенно в системах водяного отопления) с каждым годом находят все большее применение. Такие устройства удобны тем, что их достаточно один раз хорошо протопить интенсивной топкой твердотопливного котла, после чего они будут обогревать ваш дом целые сутки и даже больше. Это существенно сэкономит ваш бюджет.

Вернуться к содержанию

Теплоемкость строительных материалов

Какими должны быть стены частного дома, чтобы соответствовать строительным нормам? Ответ на этот вопрос имеет несколько нюансов.Чтобы с ними разобраться, будет приведен пример теплоемкости 2 самых популярных строительных материалов: бетона и дерева. имеет значение 0,84 кДж/(кг*°С), а для древесины — 2,3 кДж/(кг*°С).

На первый взгляд может показаться, что дерево более теплоемкий материал, чем бетон. Это действительно так, ведь древесина содержит почти в 3 раза больше тепловой энергии, чем бетон. Чтобы нагреть 1 кг древесины, нужно затратить 2,3 кДж тепловой энергии, но при остывании она отдаст в космос еще 2,3 кДж.При этом 1 кг бетонной конструкции способен накапливать и, соответственно, отдавать только 0,84 кДж.

Но не торопитесь с выводами. Например, нужно узнать, какой теплоемкостью будет обладать 1 м 2 бетонно-деревянной стены толщиной 30 см. Для этого сначала нужно рассчитать вес таких конструкций. 1 м 2 этой бетонной стены будет весить: 2300 кг/м 3 * 0,3 м 3 = 690 кг. 1 м 2 деревянной стены будет весить: 500 кг/м 3 * 0,3 м 3 = 150 кг.

для бетонной стены: 0.84 * 690 * 22 = 12751 кДж;
для деревянной конструкции: 2,3*150*22=7590 кДж.

Из полученного результата можно сделать вывод, что 1 м 3 древесины будет аккумулировать тепла почти в 2 раза меньше, чем бетон. Промежуточным материалом по теплоемкости между бетоном и деревом является кирпичная кладка, в единице объема которой при тех же условиях будет содержаться 9199 кДж тепловой энергии. При этом газобетон, как строительный материал, будет содержать всего 3326 кДж, что будет значительно меньше древесины.Однако на практике толщина деревянной конструкции может составлять 15-20 см, при этом газобетон можно укладывать в несколько рядов, значительно повышая удельную теплоемкость стены.

Температура внутри помещения зависит от теплоизоляционных свойств материала, поэтому теплоемкость кирпича является важным показателем, показывающим его способность аккумулировать тепло. Удельная теплоемкость определяется в ходе лабораторных исследований, согласно которым самым теплым материалом является полнотелый кирпич.Стоит отметить, что показатель зависит от типа материала кирпича.

Что это такое?

Физическая характеристика теплоемкости присуща любому веществу. Он обозначает количество тепла, которое поглощает физическое тело при нагревании на 1 градус Цельсия или Кельвина. Ошибочно отождествлять общее понятие с частным, так как последнее подразумевает температуру, необходимую для нагревания одного килограмма вещества. Точно определить его количество представляется возможным только в лабораторных условиях.Показатель необходим для определения термического сопротивления стен здания и в том случае, когда строительные работы ведутся при минусовых температурах. Для строительства частных и многоэтажных жилых домов и помещений применяют материалы с высокой теплопроводностью, так как они аккумулируют тепло и поддерживают температуру в помещении.

Преимущество кирпичных домов в том, что они экономят на отоплении.
От чего зависит теплоемкость кирпича?
На коэффициент теплоемкости в первую очередь влияет температура вещества и агрегатное состояние, так как теплоемкость одного и того же вещества в жидком и твердом состояниях различается в пользу жидкого.Кроме того, важны объемы материала и плотность его структуры. Чем больше в нем пустот, тем меньше он способен удерживать тепло внутри себя.
Виды кирпича и их показатели

Керамический материал применяется в печном деле.
Выпускается более 10 разновидностей, отличающихся технологией изготовления. Но чаще используются силикатные, керамические, облицовочные, огнеупорные и теплые. Стандартный керамический кирпич изготавливают из красной глины с примесями и обжигают.Его теплотворный индекс составляет 700-900 Дж/(кг град). Считается достаточно устойчивым к высоким и низким температурам. Иногда используется для выкладки печного отопления. Его пористость и плотность различны и влияют на коэффициент теплоемкости. Силикатный кирпич состоит из смеси песка, глины и добавок. Она может быть полной и полой, разных размеров и поэтому ее удельная теплоемкость равна значениям от 754 до 837 Дж/(кг град). Преимуществом кладки из силикатного кирпича является хорошая звукоизоляция даже при кладке стены в один слой.
Кирпич облицовочный, применяемый для фасадов зданий, имеет достаточно высокую плотность и теплоемкость в пределах 880 Дж/(кг·град). Огнеупорные кирпичи идеально подходят для кирпичной кладки, так как выдерживают температуру до 1500 градусов по Цельсию. К этому подвиду относятся шамот, карборунд, магнезит и другие. И коэффициент теплоемкости (Дж/кг) другой:

При выборе подходящего материала для того или иного вида строительных работ особое внимание следует уделить его техническим характеристикам.Это касается и удельной теплоемкости кирпича, от которой во многом зависит потребность дома в последующей теплоизоляции и дополнительной отделке стен.

Характеристики кирпича, влияющие на его использование:

Удельная теплоемкость. Величина, определяющая количество тепловой энергии, необходимое для нагревания 1 кг на 1 градус.
Теплопроводность. Очень важная характеристика для кирпичных изделий, позволяющая определить количество тепла, переданного со стороны помещения на улицу.
На уровень теплопередачи кирпичной стены напрямую влияют характеристики материала, использованного для ее возведения. В тех случаях, когда речь идет о многослойной кладке, необходимо будет учитывать теплопроводность каждого слоя в отдельности.

Керамический

Полезная информация:

По технологии производства кирпичи подразделяются на керамические и силикатные группы. При этом оба типа обладают значительными материальными, удельной теплоемкостью и теплопроводностью.Сырьем для изготовления керамического кирпича, называемого также красным, является глина, в которую добавляют ряд компонентов. Сформированные сырцовые заготовки обжигают в специальных печах. Показатель удельной теплоемкости может колебаться в пределах 0,7-0,9 кДж/(кг·К). Что касается средней плотности, то обычно она составляет около 1400 кг/м3.

К достоинствам керамического кирпича относятся:

1. Гладкость поверхности. Это повышает его внешнюю эстетичность и легкость укладки.
2. Морозо- и влагостойкость.Стены в обычных условиях не нуждаются в дополнительной влаго- и теплоизоляции.
3. Способность выдерживать высокие температуры. Это позволяет использовать керамический кирпич для строительства печей, мангалов, жаростойких перегородок.
4. Плотность 700-2100 кг/м3. На эту характеристику напрямую влияет наличие внутренних пор. По мере увеличения пористости материала снижается его плотность и повышаются теплоизоляционные характеристики.

Силикатный

Что касается силикатный кирпич, то он бывает полнотелым, пустотелым и поризованным.Исходя из размера различают одинарный, полуторный и двойной кирпич. В среднем силикатный кирпич имеет плотность 1600 кг/м3. Особо ценятся звукопоглощающие характеристики силикатной кладки: даже если речь идет о стене небольшой толщины, уровень ее звукоизоляции будет на порядок выше, чем в случае использования других видов кладочного материала.

Облицовочный

Отдельно следует сказать об облицовочном кирпиче, который с одинаковым успехом противостоит воде и повышению температуры.Удельный показатель теплоемкости этого материала находится на уровне 0,88 кДж/(кг·К), при плотности до 2700 кг/м3. В продаже облицовочный кирпич представлен в самых разнообразных оттенках. Они подходят как для облицовки, так и для укладки.

Огнеупорный

Представлен динасовым, карборундовым, магнезитовым и шамотным кирпичом. Масса одного кирпича достаточно велика из-за его значительной плотности (2700 кг/м3). Наименьший показатель теплоемкости при нагреве у карборундового кирпича 0.779 кДж/(кг·К) для температуры +1000 градусов. Скорость нагрева печи, сложенной из этого кирпича, значительно превышает нагрев шамотной кладки, однако остывание происходит быстрее.

Печи комплектуются огнеупорным кирпичом, обеспечивающим нагрев до +1500 градусов. На удельную теплоемкость этого материала большое влияние оказывает температура нагрева. Например, тот же шамотный кирпич при +100 градусах имеет теплоемкость 0,83 кДж/(кг К). Однако если его нагреть до +1500 градусов, это спровоцирует увеличение теплоемкости до 1.25 кДж/(кг·К).

Зависимость от температуры применения

На технические параметры кирпича большое влияние оказывает температурный режим:

Трепельный … При температуре от -20 до +20 плотность колеблется в пределах 700-1300 кг / м3. При этом показатель теплоемкости находится на стабильном уровне 0,712 кДж/(кг·К).
Силикат … Аналогичный температурный режим -20 — +20 градусов и плотность от 1000 до 2200 кг/м3 предусматривает возможность различной удельной теплоемкости 0.754-0,837 кДж/(кг·К).
Adobe … При одинаковой температуре с предыдущим типом демонстрирует стабильную теплоемкость 0,753 кДж/(кг·К).
Красный … Может использоваться при температуре 0-100 градусов. Его плотность может колебаться в пределах 1600-2070 кг/м3, а теплоемкость — от 0,849 до 0,872 кДж/(кг·К).
Желтый … Колебания температуры от -20 до +20 градусов и стабильная плотность 1817 кг/м3 дают такую же стабильную теплоемкость 0.728 кДж/(кг·К).
Строй … При температуре +20 градусов и плотности 800-1500 кг/м3 теплоемкость находится на уровне 0,8 кДж/(кг К).
Облицовка … Тот же температурный режим +20, при плотности материала 1800 кг/м3 определяет теплоемкость 0,88 кДж/(кг К).
Динас … Работа в повышенном температурном режиме от +20 до +1500 и плотности 1500-1900 кг/м3 предполагает последовательное увеличение теплоемкости от 0.от 842 до 1,243 кДж/(кг·К).
Карборунд .. По мере нагревания от +20 до +100 градусов материал плотностью 1000-1300 кг/м3 постепенно увеличивает свою теплоемкость от 0,7 до 0,841 кДж/(кг К). Однако если продолжать нагрев карборундового кирпича, то его теплоемкость начинает уменьшаться. При температуре +1000 градусов она будет равна 0,779 кДж/(кг·К).
Магнезит . .. Материал плотностью 2700 кг/м3 при повышении температуры от +100 до +1500 градусов постепенно увеличивает свою теплоемкость 0.93-1,239 кДж/(кг·К).
Хромит … Нагрев изделия плотностью 3050 кг/м3 от +100 до +1000 градусов провоцирует постепенное увеличение его теплоемкости с 0,712 до 0,912 кДж/(кг·К).
Чамотный … Имеет плотность 1850 кг/м3. При нагреве от +100 до +1500 градусов теплоемкость материала увеличивается с 0,833 до 1,251 кДж/(кг·К).

Правильно подбирайте кирпичи в зависимости от задач на стройке.

Кирпич – популярный строительный материал при возведении зданий и сооружений. Многие различают только красный и белый кирпич, но его виды намного разнообразнее. Они различаются как по внешнему виду (форма, цвет, размер), так и по таким свойствам, как плотность и теплоемкость.

Традиционно различают керамический и силикатный кирпич, которые имеют разную технологию изготовления. Важно знать, что плотность кирпича, его удельная теплоемкость и у каждого вида могут существенно различаться.

Кирпич керамический изготавливается с различными добавками и обжигается. Удельная теплоемкость керамического кирпича 700…900 Дж/(кг·град) …Средняя плотность керамического кирпича 1400 кг/м 3 . Преимуществами этого вида являются: гладкая поверхность, морозостойкость и водонепроницаемость, а также устойчивость к высоким температурам. Плотность керамического кирпича определяется его пористостью и может составлять от 700 до 2100 кг/м 3 . Чем выше пористость, тем ниже плотность кирпича.

Кирпич силикатный

бывает следующих разновидностей: полнотелый, пустотелый и поризованный, имеет несколько типоразмеров: одинарный, полуторный и двойной. Средняя плотность силикатного кирпича – 1600 кг/м 3 . Достоинства силикатного кирпича – отличная звукоизоляция. Даже если уложить тонкий слой такого материала, звукоизоляционные свойства останутся на должном уровне. Удельная теплоемкость силикатного кирпича находится в пределах от 750 до 850 Дж/(кг град) .

Значения плотности различных видов кирпича и их удельная (массовая) теплоемкость при различных температурах представлены в таблице:

Таблица плотности и удельной теплоемкости кирпича

Тип кирпича	Температура, °С	Плотность, кг/м3	Теплоемкость, Дж/(кг·град)
Трепельный	-20…20	700…1300	712
Силикат	-20…20	1000…2200	754…837
Adobe	-20…20	—	753
Красный	0…100	1600…2070	840…879
Желтый	-20…20	1817	728
Здание	20	800…1500	800
Облицовка	20	1800	880
Динас	100	1500…1900	842
Динас	1000	1500…1900	1100
Динас	1500	1500…1900	1243
Карборунд	20	1000…1300	700
Карборунд	100	1000…1300	841
Карборунд	1000	1000…1300	779
Магнезит	100	2700	930
Магнезит	1000	2700	1160
Магнезит	1500	2700	1239
Хромит	100	3050	712
Хромит	1000	3050	921
Чамотный	100	1850	833
Чамотный	1000	1850	1084
Чамотный	1500	1850	1251

Следует отметить еще один популярный вид кирпича – лицевой кирпич. Он не боится ни влаги, ни холода. Удельная теплоемкость облицовочного кирпича 880 Дж/(кг град) … Лицевой кирпич имеет оттенки от ярко-желтого до огненно-красного. Такой материал можно использовать для отделочных и облицовочных работ. Плотность этого вида кирпича 1800 кг/м 3 .

Стоит отметить отдельный класс кирпича – кирпич огнеупорный. К этому классу относятся динасовый, карборундовый, магнезитовый и шамотный кирпич. Огнеупорные кирпичи достаточно тяжелые – плотность кирпича этого класса может достигать 2700 кг/м 3 .

Самой низкой теплоемкостью при высоких температурах обладает карборундовый кирпич — она составляет 779 Дж/(кг·град) при температуре 1000°С. Кладка из такого кирпича нагревается значительно быстрее, чем шамотная, но сохраняет тепло худший.

Кирпич огнеупорный

применяют при строительстве печей с рабочей температурой до 1500°С. Удельная теплоемкость кирпича огнеупорного существенно зависит от температуры. Например, удельная теплоемкость шамотного кирпича составляет 833 Дж/(кг град) при 100°С и 1251 Дж/(кг град) при 1500°С.

Источники:

Франчук А. Ю. Таблицы тепловых характеристик строительных материалов, Москва: НИИ строительной физики, 1969 — 142 с.
Таблицы физических величин. Каталог. Эд. акад. И.К. Кикоина. Москва: Атомиздат, 1976. – 1008 с. строительная физика, 1969 — 142 с.

Преимущества тепловой массы кирпичной кладки

Бетон, керамика и стекло имеют относительно высокую тепловую массу. Тепловая масса повышает тепловую эффективность конструкции; это то, что мы сегодня рассмотрим.

«Удельная теплоемкость» — это термин, который инженеры используют для описания того, сколько тепла может хранить данный материал. Другими словами, сколько тепла требуется для повышения температуры материала. Чем больше тепла требуется для нагревания материала, тем выше его удельная теплоемкость.

Это важно, поскольку тепловая масса — это свойство, позволяющее строительным материалам поглощать, накапливать и впоследствии выделять значительное количество тепла. Например, если камень весь день просиживает на солнце, он будет собирать тепло от солнца и какое-то время оставаться теплым после захода солнца (и все вокруг него остывает) за счет высокой удельной теплоемкости камня. .

Вот хорошее обсуждение преимуществ тепловой массы бетона, взятое из этой статьи.

«Здания, построенные из бетона и кирпичной кладки, обладают уникальным преимуществом в плане энергосбережения благодаря присущей им тепловой массе. Эти материалы медленно поглощают энергию и удерживают ее гораздо дольше, чем менее массивные материалы. Это задерживает и снижает теплопередачу через строительный компонент тепловой массы, что приводит к трем важным результатам.

1. Меньше всплесков потребности в обогреве и охлаждении, поскольку масса замедляет время отклика и смягчает колебания температуры в помещении.

2. Массивное здание потребляет меньше энергии, чем аналогичное маломассивное здание из-за меньшей теплопередачи через массивные элементы.

3. Тепловая масса может смещать спрос на энергию в непиковые периоды времени, когда тарифы на коммунальные услуги ниже. Поскольку электростанции предназначены для выработки электроэнергии при пиковых нагрузках, смещение пиковой нагрузки может уменьшить количество требуемых электростанций.
Термическая масса бетона имеет следующие преимущества и характеристики:

Задерживает пиковые нагрузки

Снижает пиковые нагрузки

Снижает общие нагрузки во многих климатических условиях и местах

Лучше всего работает в коммерческих зданиях

Хорошо работает в жилых помещениях

Лучше всего работает, когда масса выставлена на внутреннюю поверхность

Хорошо работает независимо от размещения массы

Масса хорошо работает в коммерческих целях, откладывая пик летней нагрузки, который обычно приходится на 15:00, на более позднее время, когда офисы начинают закрываться.Например, отключение электроэнергии на северо-востоке в августе 2003 г. произошло в 15:05.

Сдвиг пиковой нагрузки помог бы уменьшить спрос и, возможно, смягчил бы эту проблему пиковой мощности.
Эффект демпфирования и запаздывания тепловой массы

Стандарт ASHRAE 90.1 — Энергетический стандарт для зданий, кроме малоэтажных жилых зданий, Международный кодекс по энергосбережению и большинство других энергетических кодексов признают преимущества тепловой массы и требуют меньшей изоляции для массивных стен.

В некоторых климатических условиях здания с теплоизоляцией обладают лучшими тепловыми характеристиками, чем здания с низкой массой, независимо от уровня изоляции в здании с низкой массой.Наибольшая экономия энергии достигается, когда в течение дня внутри стены происходит значительное изменение направления теплового потока. Таким образом, масса имеет наибольшую пользу в климате с большими суточными колебаниями температуры выше и ниже точки баланса здания (от 55 до 65°F). В этих условиях массу можно охлаждать за счет естественной вентиляции в течение ночи, а затем давать ей поглощать тепло или «плавать» в течение более теплого дня. Когда температура наружного воздуха достигает своего пика, внутри здания остается прохладно, потому что тепло еще не проникло в массу.Хотя немногие климатические условия являются такими идеальными, тепловая масса в ограждающих конструкциях по-прежнему будет улучшать характеристики в большинстве климатических условий. Часто выгоды больше весной и осенью, когда условия наиболее близки к «идеальному» климату, описанному выше. В климате с преобладанием отопления тепловая масса может использоваться для эффективного сбора и хранения солнечного тепла или для хранения тепла, обеспечиваемого механической системой, чтобы она могла работать в непиковые часы.

Тепловое сопротивление (значения R) и коэффициент теплопередачи (коэффициенты U) не учитывают влияние тепловой массы и сами по себе неадекватны для описания свойств теплопередачи строительных конструкций со значительным количеством тепловой массы.Только компьютерные программы, такие как DOE-2 и EnergyPlus, которые учитывают почасовую теплопередачу в годовом исчислении, адекватны для определения потерь энергии в зданиях с массивными стенами и крышами. Тепловой поток через стену зависит от удельного веса материалов (плотности), теплопроводности и удельной теплоемкости.
Удельная теплоемкость определяется как количество тепловой энергии (в БТЕ), необходимое для повышения температуры одного фунта материала на один градус по Фаренгейту. Удельная теплоемкость описывает способность материала накапливать тепловую энергию.Удельную теплоемкость бетона и кирпичной кладки обычно можно принять равной 0,2 БТЕ/фунт•°F. (ASHRAE Handbook of Fundamentals, 2005)

Теплоемкость (HC) – это количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры массы на один градус по Фаренгейту. Теплоемкость указана на квадратный фут площади стены (Btu/ft2•°F) и включает все слои стены. Для однослойной стены HC рассчитывается путем умножения плотности материала на его толщину (в футах) и на удельную теплоемкость материала.НС для многослойной стены представляет собой сумму теплоемкостей каждого слоя.

Значения теплоемкости, термического сопротивления и коэффициента теплопередачи для бетона и кирпичной кладки представлены в Приложении А стандарта ASHRAE 90. 1-2004. Теплопроводность представлена в ASHRAE Handbook of Fundamentals».

Следует отметить, что преимущества тепловой массы достигаются, когда бетонная конструкция изолирована снаружи. Это помогает накапливать и удерживать тепло в тепловой массе здания.В конструкциях, которые я построил, использовалась синяя доска (разновидность пенополистирола) на внешней стороне бетона. Затем эта синяя доска была облицована простой деревянной доской и планкой; также можно использовать любой другой материал (вагонка, дранка, сайдинг и т.д.). Изоляция внутри здания не позволяет реализовать все преимущества тепловой массы, потому что бетон не может поглощать и отдавать тепло внутрь конструкции.

Преимущество бетона в тепловой массе приводит к созданию гораздо более термически эффективной конструкции, которая требует значительно меньше энергии для нагрева и охлаждения.В моих собственных постройках зимой тепло, а летом прохладно, это действительно очень заметно, и мои счета за коммунальные услуги остаются довольно низкими.

Pilger On Firebacks

Пилгер на каминах Buckley Rumford Fireplaces
Мыльный камень или огнеупорный кирпич?
Обсуждение теплоемкости
14.01.15

13 сентября 2011 г. Марк написал:

. Я рассматриваю возможность замены моего огнеупорного кирпича в двух дровяных горелках (отдельно стоящих) на ваш продукт из огнеупорного кирпича из мыльного камня.У меня есть пара вопросов:

Во-первых: заменив обычный огнеупорный кирпич мыльным камнем, не повредит ли я печи более горячим огнем?

Нет оснований полагать, что огонь станет горячее. Мыльный камень просто тяжелее и имеет немного большую тепловую массу, поэтому для нагрева потребуется немного больше времени, и он будет удерживать тепло немного дольше.

Второе: заменой на стеатит нужно ли будет увеличивать необходимый зазор от горючих?

Нет.Опять же, нет оснований полагать, что огонь (или печь) будет горячее — просто немного медленнее нагревается и немного медленнее остывает.

В-третьих: увижу ли я достаточное увеличение продолжительности нагрева, чтобы это стоило замены?

Мы бы с удовольствием продали вам мыльный камень, но теплоемкость мыльного камня практически не больше огнеупорного кирпича. Удельная теплоемкость воды составляет 1 калорию/грамм °C, что выше, чем у любого другого обычного вещества. Удельная теплоемкость огнеупорного кирпича и мыльного камня примерно равна 0.24 калории/грамм °C. Разница между мыльным камнем и огнеупорным кирпичом заключается в плотности или весе. Огнеупорный кирпич весит 2403 кг/м³, тогда как мыльный камень весит 2980 кг/м³. Таким образом, при заданной толщине (скажем, 2 дюйма) мыльный камень будет весить примерно на 20% больше, чем огнеупорный кирпич, и иметь примерно на 20% большую теплоемкость, выраженную в калориях на грамм. Вы можете получить такую же теплоемкость огнеупорного кирпича, сделав его на 20% толще или примерно 2-3/8 дюйма вместо 2 дюймов.

_______

Ссылки
http://гиперфизика. phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/spht.html
http://www.tulikivi.com/usa-can/fireplaces/Soapstone_Characteristics_Fireplaces
http://www.engineeringtoolbox.com/specific-heat-solids-d_154.html
http://physics.info/heat-sensible

Добавить комментарий

Коэффициент температуропроводности изоляционного кирпича, выработанного из опилок и глины

В данной работе представлены экспериментальные результаты по влиянию размера частиц смеси шаровой глины, каолина и опилок на температуропроводность керамического кирпича.Смесь сухих порошков шаровой глины, каолина одинакового размера частиц и опилок разного размера частиц смешивали в разных пропорциях, а затем уплотняли до высоких давлений перед обжигом до 950°С. Затем коэффициент температуропроводности определяли косвенным методом, включающим измерение теплопроводности, плотности и удельной теплоемкости. Исследование показало, что коэффициент температуропроводности увеличивается с уменьшением размера частиц каолина и комовой глины, но уменьшается с увеличением размера частиц опилок.

1. Введение

В недавнем исследовании Манукаджи [1] температуропроводность очень важна во всех задачах неравновесной теплопроводности в твердых телах. Скорость изменения температуры во времени зависит от численного значения температуропроводности. Физическое значение температуропроводности связано с диффузией тепла в среду при изменении температуры во времени. Неравновесный теплообмен важен из-за большого количества проблем нагрева и охлаждения, возникающих в промышленности [2].В металлургических процессах необходимо прогнозировать скорости охлаждения и нагрева проводников различной геометрии, чтобы предсказать время, необходимое для достижения определенных температур. Материалам с высокой тепловой массой потребуется больше времени для передачи тепла от горячей поверхности кирпича к холодной поверхности, а также потребуется больше времени для выделения тепла после удаления источника тепла [3, 4]. В статье Арамиде [5] указывается, что при обжиге образцов кирпича, изготовленных из опилок, примесь опилок выгорает при температуре 450–550°C, [6] оставляя поры (воздушные пустоты) в кирпиче, что замедляет тепловой поток. .

Одной из проблем, стоящих перед строительной отраслью Уганды, является высокое потребление электроэнергии, вызванное плохими системами вентиляции и кондиционирования воздуха. В основном это связано с отсутствием методов теплоизоляции в зданиях [7, 8]. Тем не менее, классифицированных теплоизоляторов, производимых в Уганде, нет. Страна зависит от импортных изоляционных материалов, которые очень дороги и труднодоступны для местной промышленности, однако в разных частях страны имеются богатые месторождения полезных ископаемых, которые могут стать потенциальным сырьем для производства различных керамических изделий, таких как теплоизоляционные материалы. кирпичи.Таким образом, в настоящей работе представлены результаты экспериментального исследования влияния размера частиц на температуропроводность глиняных кирпичей состава, представленного в табл. 1, которые были изготовлены из комбинации каолина, комовой глины и древесных опилок различной дисперсности. размеры.

Образец

Образец	Размер частиц (мкМ)
Kaolin (90 г) + Ball Clay (70 г)	Sawdust Дополнение (40 г)

A ₁	90-125	0-125	125-154	2 125-154	154-180
9 ₂	63-90	0-125	125-154	154-180
A ₃	53-63	0-125	125-154	154-180
₄	45-53	0-125	125-154	154-180

9 ₅	0-45	0-125	125-154	154-180

Образец	Размер частиц (мкМ)
Образец
Sawdust (40 г)	Каолин (90 г) + Ball Clay (70 г) Дополнение

B ₁	0-125	63-90	2 63-90	90-125	125-154
9 ₂	125-154	63-90	90-125	125-154
B ₃	154-180	63-90	90-125	125-154
9 ₄	180-355	63-90	90-125	125-154
9
9 ₅	355-425	355-425	63-90	90-125	125-154

2Экспериментальные процедуры

2.

1. Обработка материалов

Сырьем, использованным в этом исследовании, были каолин, шаровая глина и опилки твердой древесины. Опилки были получены из красного дерева. Твердая древесина была предпочтительнее, потому что при включении в глиняный кирпич она образует однородные поры, имеет высокую теплотворную способность и не вызывает вздутие живота [9]. Каолин был собран в Мутаке на юго-западе Уганды, а шаровая глина была собрана в Нтаво (Муконо), в 25 км к востоку от столицы Кампалы.Глиняные шарики и каолин отдельно замачивались в воде на семь дней, чтобы они полностью растворились, чтобы отделить коллоиды от тяжелых частиц, таких как камни, песок и корни. Затем глину сушили и измельчали в порошок в электрической шаровой мельнице. Порошки просеивали через контрольные сита, склеенные вместе на механическом просеивающем устройстве. Размер частиц диапазон 0-45 μ м, 45-53 мкм м, 53-63 мкл м, 63-90 мкл м, 90-125 μ м и 125-154 μ Отдельно по каолину и комовой глине получено м3. Аналогично порошки опилок с размерами частиц 0–125 мкм мкм, 125–154 мкм мкм, 154–180 мкм мкм, 180–355 мкм мкм и 355–405 мкм мкм, тоже подготовил.

Исследование проводилось с использованием двух наборов периодических составов. В первой части составы замесов A ₁ – A ₅ имели составы каолина и комовой глины с одинаковыми размерами частиц, которые были смешаны с равными массами опилок трех разных размеров частиц в соотношении 9 : 7 : 4 по весу, как показано в Таблице 1.Смесь этих порошков была сначала высушена на солнце, а затем спрессована до давления 50 МПа в прямоугольные образцы с размерами 10,51 см × 5,25 см × 1,98 см. Образцы для испытаний обжигали до 950°С в электропечи в два этапа. На первом этапе их сушили при скорости нагревания 2,33 °С мин ^-1 до 110 °С и эту температуру выдерживали в течение четырех часов для удаления воды из образца. На втором этапе образцы обжигали со скоростью 6°С мин от ^-1 до 950°С. При этой температуре время выдержки составляло один час до выключения печи для естественного охлаждения образцов до комнатной температуры.

Во второй части исследования составы серий B ₁ –B ₅ имели каждый из диапазонов размеров частиц 0–125 мкм мкм, 125–154 мкм мкм, 154–18014 9 м, 180–355 мкм мкм и 355–425 мкм мкм опилок, смешанных с каолином и комовой глиной того же размера частиц в соотношении 4 : 9 : 7, как показано в (табл. 1), перед их уплотнением при давлении 50 МПа на прямоугольные образцы размером 10.51 см × 5,25 см × 1,98 см. Следовали тому же процессу обжига, что и для рецептуры первой партии. Каждый из составов образцов имел общую массу 200 г (90 г каолина, 70 г глины и 40 г опилок).

2.2. Определение коэффициента температуропроводности

Коэффициент температуропроводности определяли из измеренных значений удельной теплоемкости, теплопроводности и плотности с использованием следующего уравнения, полученного из закона Фурье о теплопроводности через твердое тело: где – температуропроводность, – теплопроводность, – плотность, – удельная теплоемкость [10].

Теплопроводность измерялась на быстром измерителе теплопроводности (QTM-500) с датчиком-зондом (PD-11), который использует переходный метод (неустановившийся режим) для исследования теплопроводности образцов [11, 12]. Удельную теплоемкость определяли методом смесей [13], а плотность определяли путем измерения размеров и массы образца. Измерения теплопроводности, плотности и удельной теплоемкости проводились при комнатной температуре.

2.3. Химический состав

Химический состав обожженных образцов определяли с помощью рентгенофлуоресцентного (XRF) спектрометра, модель X’ Unique ll [14], для установления химического состава основных соединений, влияющих на термические свойства Изоляция глиняной кирпичей таблицы 2.

6 9 O 9 O 9


SiO ₂	AL ₂ O ₃	Fe ₂ O ₃	CAO	TIO ₂ ₂	MgO	K ₂ O	MNO ₂	P ₂ O ₅ O ₅
Вес (%)	68. 98	22.29	22.29	1.87	1.15	0,48	0,48	2.04	1.04	294	0,05	2 0.57

. 3. Результаты и обсуждения

3.1. Влияние размера частиц на коэффициент температуропроводности

Коэффициент температуропроводности определяли косвенным методом, включающим измерение теплопроводности, удельной теплоемкости и плотности обожженных образцов [2, 10].Влияние размера частиц на теплопроводность, плотность, удельную теплоемкость и температуропроводность обсуждается ниже.

3.1.1. Влияние размера частиц на теплопроводность

Результаты (рис. 1) показывают, что теплопроводность увеличивается с уменьшением размера частиц каолина и комовой глины при фиксированном размере частиц опилок. Это связано с тем, что более крупные частицы создают большие поры из-за плохого заполнения пустот, содержащих воздух, после обжига по сравнению с частицами малых размеров [15, 16].Теплопроводность керамического материала зависит от путей теплопроводности, на которые влияют микроструктура, распределение частиц по размерам и количество воздушного пространства или пустот, образующихся при обжиге тела [17]. На рис. 2 показано, что теплопроводность снижается при увеличении размера частиц опилок, входящих в состав глиняной смеси. Это связано с тем, что размер частиц горючих органических отходов определяет количество воздушных пространств, создаваемых в изоляционном глиняном кирпиче [18–20].Кроме того, теплопроводность снижается еще больше при увеличении размера частиц смеси каолина и комовой глины из-за меньшего контакта между частицами [21]. Сцепление частиц глины зависит от распределения размеров частиц и диапазона размеров мелких и крупных частиц, а также от того, состоит ли тело из частиц одного или нескольких размеров.

3.1.2. Влияние размера частиц на плотность
Плотность образцов увеличивается с уменьшением размера частиц смеси каолина и комовой глины при фиксированном размере частиц опилок (рис. 3).Частицы меньшего размера имеют больше точек контакта, что обеспечивает большее сцепление и смазывание каолина шариковыми глинами. Частицы разного размера в керамическом теле увеличивают плотность упаковки частиц и создают тело с высокой плотностью, поскольку более мелкие зерна проникают в пустоты между более крупными частицами и, таким образом, увеличивают плотность упаковки. Это исследование также показывает, что происходит дальнейшее снижение плотности с увеличением размера частиц опилок при фиксированном размере частиц каолина и комовой глины [20].

На рисунке 4 плотность образцов уменьшается с увеличением размера частиц опилок для фиксированного размера частиц каолина и комовой глины.Мелкие поры, образованные мелкими частицами опилок, имеют тенденцию к закрытию при уплотнении в результате образования межкристаллитных контактных площадок, а крупные поры останутся в глинистой матрице при обжиге и созревании [18]. Это связано с достаточной длиной опилок, которая улучшает сцепление на границе опилки-глина, чтобы противостоять деформации и усадке глины во время сушки и обжига [9].

3.1.3. Изменение удельной теплоемкости в зависимости от размера частиц
Удельная теплоемкость образцов от A ₁ до A ₅ обычно ниже, чем у образцов от B ₁ до B ₅ (рис. 5 и 6).Это означает, что более низкая температуропроводность может быть достигнута за счет использования опилок большего размера [9]. Удельная теплоемкость увеличивается с увеличением размера частиц используемых глинистых материалов (рис. 5) и увеличением размера частиц добавок опилок (рис. 6).

3.1.4. Коэффициент температуропроводности
Коэффициент температуропроводности увеличивается по мере уменьшения размера частиц смеси каолина и комовой глины при фиксированном размере частиц добавки опилок (рис. 7).Основное влияние размера частиц на температуропроводность твердого материала связано с объемом твердого и воздушного пространства, через которое тепло должно пройти при прохождении через материал. Это связано с большим размером частиц, что приводит к высокому уровню пористости из-за плохого заполнения пустот между частицами большого размера по сравнению с маленькими размерами, что создает большие воздушные пространства [21]. Большая доля воздуха дает низкое значение коэффициента температуропроводности из-за его низкой теплопроводности.Уменьшение размера частиц увеличивает содержание частиц на единицу объема, что уменьшает среднее расстояние между частицами глинистой матрицы. Это приводит к плотной упаковке частиц, что приводит к уплотнению глиняных кирпичей, что увеличивает температуропроводность [16, 20]. Следовательно, мелкозернистый материал с закрытой текстурой (малый размер частиц) имеет гораздо большую температуропроводность, чем материал с более крупной открытой текстурой (крупный размер частиц). Небольшие размеры частиц повышают низкое термическое сопротивление, поскольку точки контакта для теплопроводности очень плотно упакованы.Из крупного зерна каолина и комовой глины получают более пористые кирпичи, а значит, более устойчивые к резким перепадам температуры по всему образцу [1, 22]. Низкие значения температуропроводности подходят для минимизации теплопроводности. Наблюдается (рис. 7), что увеличение размера частиц опилок дополнительно снижает коэффициент температуропроводности.

Температуропроводность уменьшается с увеличением размера частиц опилок при фиксированном размере частиц комбинации каолина и комовой глины (рис. 8).Это связано с тем, что частицы опилок выгорают при температуре от 450 до 550°C [6], оставляя поры или пустоты в образцах. При сушке и обжиге происходит уплотнение и мелкие поры, образованные мелкими частицами опилок, стремятся закрыться глинистыми минералами в результате образования областей межзернового контакта, а крупные поры останутся в глинистой матрице [18].

Введение опилок в керамическую массу, которая удаляется во время обжига, оставляет поры, размеры которых связаны с размерами органических частиц.Более мелкие опилки образуют поры меньшего размера, большая часть которых может быть устранена при уплотнении, в то время как крупные частицы образуют поры большего размера. Опилки крупного размера улучшают сцепление на границе опилки-глина, что препятствует деформации и усадке глины. Это дает высокую пористость, низкую плотность, низкую теплопроводность и низкую скорость изменения температуры в образце. Следовательно, коэффициент температуропроводности уменьшается по мере увеличения размера частиц опилок. Как правило, значения температуропроводности от B ₁ до B ₅ ниже, чем у A ₁ до A ₅ .Это результат мультипликативной пористости, создаваемой добавлением глины и опилок.
3.2. Химический состав
Процентный состав SiO ₂ составляет 68,0%, а Al ₂ O ₃ составляет 22,0%. Согласно отчету Бюро энергоэффективности [23] о шамотных огнеупорах, шамотные огнеупоры низкой плотности состоят из алюмосиликатов с различным содержанием кремнезема от 67 до 77% и содержанием Al ₂ O ₃ от 23 до 33%.Химический состав глинозема в разработанных образцах можно улучшить либо за счет обогащения сырья (каолина и комовой глины), либо за счет увеличения процентного состава каолина в образцах. Образцы глин содержат менее 9,0 % флюсующих компонентов (К ₂ О, Na ₂ О, СаО).
3.3. Последствия
Физическое значение низких значений коэффициента температуропроводности связано с малой скоростью изменения температуры через материал в процессе нагрева.Таким образом, образцы имеют низкие значения коэффициента температуропроводности и пригодны для использования в качестве теплоизоляторов. Подходящим теплоизолятором является образец, содержащий комбинацию каолина и комовой глины с размером частиц 125–154 мкм мкм с опилками с размером частиц 355–425 мкм мкм. Эта комбинация характеризовалась наименьшим значением температуропроводности 1,16·10 ^-7 м ² с ^-1 и может быть легко подготовлена для промышленного производства теплоизоляционных кирпичей.
4. Выводы
Результаты исследования показывают, что все проанализированные образцы являются хорошими теплоизоляторами, а коэффициент температуропроводности напрямую зависит от размера частиц комбинации минералов каолина и комовой глины, а также от размера частиц опилок. добавление. Таким образом, из проведенного общего экспериментального анализа было получено следующее. (1) Коэффициент температуропроводности увеличивается с уменьшением размера частиц смеси каолина и комовой глины при фиксированном размере частиц добавки опилок.Добавление опилок большего размера снижает температуропроводность даже при очень малых размерах частиц каолина и комовой глины.(2) Коэффициент температуропроводности уменьшается с увеличением размера частиц опилок при добавлении фиксированного размера частиц каолина и комовой глины. Включение каолина и комовой глины с частицами гораздо большего размера еще больше снижает коэффициент температуропроводности из-за мультипликативного эффекта более высокой пористости, создаваемой опилками и глинистыми минералами. (3) Образцы содержат подходящие композиции кремнезема и глинозема, которые подходят для легкие высокотемпературные изоляционные кирпичи.(4) Таким образом, образцы имеют низкие значения коэффициента температуропроводности и подходят для использования в качестве теплоизоляторов.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.
Благодарности
Авторы хотели бы поблагодарить сотрудников Университета Кьямбого за их руководство и поддержку в ходе исследования и исследования. Также выражаем благодарность руководству и персоналу Института промышленных исследований Уганды, UIRI (кафедра керамики), за предоставление своих лабораторий и оборудования для исследований, а также кафедре физики Университета Макерере.Особым образом авторы выражают признательность за финансовую поддержку, которую они получили от г-жи Наньяма Кристин, доктора Маеку Роберт и его жены г-жи Кейт Маеку.
Удельная теплоемкость — Энергия, температура и изменение состояния — OCR Gateway — GCSE Physics (Single Science) Revision — OCR Gateway
Если энергия передается блоку свинца при нагревании, частицы свинца получают энергию. Когда свинец находится в твердом состоянии, его частицы только колеблются, но после нагрева они вибрируют быстрее. Частицы находятся близко друг к другу в твердом состоянии, поэтому они могут ударяться друг о друга и передавать энергию. Энергия передается через блок быстро, поэтому температура блока быстро повышается.
Изменение температуры системы зависит от:
количества тепловой энергии, переданной системе
массы вещества
природы самого вещества
Удельная теплоемкость вещества мера количества тепловой энергии, необходимой для повышения температуры данного вещества.
Удельная теплоемкость вещества – это количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры 1 кг вещества на 1°С.
0.0.0.1:0.1.0.$0.$1.$5″> Различные вещества имеют разную удельную теплоемкость. Например, удельная теплоемкость воды 4180 Дж/кг°С, а удельная теплоемкость свинца всего 129 Дж/кг°С.
Расчет изменений тепловой энергии
Изменение тепловой энергии из-за изменений температуры рассчитывается по следующему уравнению:
изменение тепловой энергии = масса × удельная теплоемкость × изменение температуры
Это когда: тепловая энергия измеряется в джоулях (Дж)
масса измеряется в килограммах (кг)
удельная теплоемкость измеряется в джоулях на килограмм на градус Цельсия (Дж/кг°C)
изменение температуры измеряется в градусах Цельсия (°C)
Слово «удельная» в «удельной теплоемкости» означает на единицу массы, обычно на килограмм.
Пример
Удельная теплоемкость меди составляет 385 Дж/кг°C. Рассчитайте изменение тепловой энергии при изменении температуры 2,00 кг меди на 10,0°С.
изменение тепловой энергии = масса × удельная теплоемкость × изменение температуры
= 2,00 × 385 × 10,0
= 7700 Дж (7,7 кДж) кг°С. Рассчитайте изменение тепловой энергии при охлаждении 0,200 кг воды со 100°С до 25°С.0°С.
Назовите ответ
изменение температуры = (100 — 25) = 75,0 °C
изменение тепловой энергии = масса × удельная теплоемкость × изменение температуры (62,7кДж)
238g8qtmvbg.0.0.0.1:0.1.0.$0.$2.$12″>
Вопрос
Удельная теплоемкость кирпича 840 Дж/кг°С. Рассчитайте изменение температуры при передаче 400 кДж тепловой энергии кирпичу массой 3,50 кг.
Назовите ответ
400 кДж = 400 × 1000 = 400000 Дж
изменение тепловой энергии = масса × удельная теплоемкость × изменение температуры frac{изменение~тепловой~энергии}{масса \умножить на~удельную~теплоемкость}\]
\[изменение~температуры = \frac{400,000}{3.5 \times 840}\]
0.0.1:0.1.0.$0.$2.$12.3.$5″> \[= 136°C\]
Удельная теплоемкость | IOPSpark
Удельная теплоемкость
Энергетика и теплофизика
Удельная теплоемкость
Глоссарий Определение за 16-19
Описание
Удельная теплоемкость — это свойство материала, которое связывает изменения температуры материала с энергией, передаваемой материалу или от него при нагревании (либо при нагревании материала, либо при нагревании окружающей среды).
При повышении температуры материала путем передачи энергии в материал путем нагрева удельная теплоемкость материала определяется как энергия, передаваемая на единицу массы на единицу повышения температуры.
Удельная теплоемкость обычно обозначается символом c .
Если температура массы m материала изменяется на Δ T , соответствующая энергия Q , переданная материалу при нагревании, равна
Q =; м с Δ Т
Обсуждение
В общем случае удельная теплоемкость является мерой того, сколько энергии требуется для изменения температуры системы.Но в определении важно понимать, что подвод энергии должен осуществляться за счет нагрева. Если над системой будет совершена работа, то в общем случае ее температура повысится, но некорректно пытаться вычислить повышение температуры, используя теплоемкость и количество выполненной над ней работы. Еще один фактор, который может иметь значение, — это ограничения, в которых держится система. Удельная теплоемкость системы, удерживаемой при постоянном объеме, отличается от удельной теплоемкости системы, находящейся при постоянном давлении, поскольку последняя действует на свое окружение при расширении. Такие различия обычно можно игнорировать для твердых тел, но они очень важны при работе с газами.
Единица СИ
Дж кг ^-1 К ^-1
Выражено в основных единицах СИ
м ² с ^-2 К ^-1
Другие часто используемые единицы
Дж кг ^-1 °C ^-1 , Дж кг ^-1 ° F ^-1
Математические выражения
Если температура массы м материала изменяется на Δ T , соответствующая энергия, передаваемая материалу при нагревании, составляет
Связанные записи
Энергия системы
Внутренняя энергия
В контексте
Удельная теплоемкость воды при комнатной температуре 4181 Дж кг ^-1 К ^-1 , меди 390 Дж кг ^-1 К ^-1 а типичного масла 2000 Дж кг ^-1 К ^-1 .Керамические материалы, такие как бетон или кирпич, имеют удельную теплоемкость около 850 Дж кг ^-1 К ^-1 .
Относительно высокая удельная теплоемкость воды означает, что она очень полезна в системах центрального отопления, потому что она способна передавать большое количество энергии при нагревании, в то время как ее температура изменяется на относительно небольшую величину. В накопительных нагревателях, где соответствующее вещество остается в нагревателе, предпочтение отдается твердым материалам, таким как глиняные кирпичи или керамические материалы, поскольку они не протекают и не разъедают свои контейнеры, хотя их более низкая удельная теплоемкость означает, что их необходимо нагревать до очень высокой температуры. высокая температура для обеспечения полезного нагрева в течение нескольких часов.
.