0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Теплоемкость кирпичиков

Теплоемкость кирпичиков

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.

Как определяется удельная теплоемкость?

Силикатный кирпич

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.

Силикатный

Силикатный кирпич

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.

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).
Читайте так же:
Кирпич силикатный где используется

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

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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/м 3 . 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 3 . 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/м 3 . 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

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 3 .

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/м 3 .

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.

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение лицей №87 имени Л.И. Новиковой Удельная теплоёмкость строительных материалов Выполнила : Мухина Валерия , ученица 8 «В» класса Научный руководитель: Овсянникова А.А. Учитель физики Н.Новгород 2013

Цель работы: определить удельную теплоёмкость некоторых видов строительных материалов. Задача работы : Изучить литературу по теме работы Провести эксперимент по определению удельной теплоёмкости некоторых строительных материалов Провести анализ полученных результатов

Если при нагревании тела от Т1 до Т2 оно получило количество теплоты Q , то теплоемкость тела будет численно равна: Теплоемкость тела это физическая величина, равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить телу, чтобы изменить его температуру на 1 ˚ К . .

Если в состав тела входит только одно вещество, то теплоемкость этого тела пропорциональна его массе: C =с m Коэффициент пропорциональности с , характеризующий данное вещество, называется его удельной теплоемкостью. Формула расчёта удельной теплоёмкости: Сp=Q/(m·Δt), где :Сp—удельная теплоёмкость, Q — количество теплоты, полученное веществом при нагреве (или выделившееся при охлаждении), m — масса нагреваемого (охлаждающегося) вещества, Δt— разность температур, на которую нагрели вещество

Внутренняя энергия тела может изменяться за счет работы внешних сил. Для характеристики изменения внутренней энергии при теплообмене вводится величина, называемая количеством теплоты и обозначаемая Q . В международной системе единицей количества теплоты, также как работы и энергии, является джоуль: [Q] = [A] = [E] = 1 Дж.

Теплопрово́дность Теплопрово́дность — это процесс переноса внутренней энергии от более нагретых частей тела (или тел) к менее нагретым частям (или телам), осуществляемый хаотически движущимися частицами тела , проходящей через материал площадью 1 кв.м. Коэффициент теплопроводности ( вт / ( м — град)), численно равен плотности теплового потока при градиенте температуры, равном единице.

Технологии строительства зданий Каменная кладка — это конструкция из камней, кирпичей, уложенных на строительном растворе в определенном порядке.

Панельное домостроение — один из способов сборного строительства, основанный на использовании предварительно изготовленных крупных железобетонных панелей и плит заводского производства при возведении крупных жилых, административных и зданий общественного назначения

Моноли́тное строи́тельство — технология возведения зданий и сооружений из железобетона, которая позволяет в короткие сроки возводить здания и сооружения практически любой этажности и формы.

Исследовательская часть Приборы: Термометр Весы Вода(обыкновенная) Калориметр (в качестве калориметра использовался термос ) Твёрдые тела (кирпич силикатный, бетон , дерево (сосна), пенопласт)

Ход работы: 1)С помощью весов определить массу тела. 2)Налить в калориметр предварительно отмеренные мензуркой 300 г воды комнатной температуры. Измерить температуру воды

3)Нагреть тела в сосуде с кипящей водой. Для этого подержать тело в кипящей воде

10 минут Измерить температуру горячей воды (эта температура и будет начальной температурой тела ). Результат измерения записать в таблицу.

4)Опустить термометр в калориметр с водой комнатной температуры. Осторожно опустить нагретое тело в воду и подержать его в воде до тех пор, пока температура воды не перестанет расти. Результат измерения записать в таблицу. (проделываем это с каждым твёрдым телом)

5) Рассчитать количество теплоты Qв, которое получила вода при нагревании, по формуле Qв = Св m в(t — t1), где: Св — удельная теплоемкость воды, кДж/кг∙К; m в – масса воды в калориметре, кг; t – температура воды в калориметре, которая установилась после перенесения в него нагретого тела, ◦С; t1 — комнатная температура воды в калориметре, ◦С.

Зная, что количество теплоты, полученное водой при нагревании (Qв), равно количеству теплоты, отданному телом при охлаждении (Qр) , можно записать, что: Qв = Qр , Тогда: Qр = Ср m р(t — t2), где Ср — удельная теплоемкость вещества тела, кДж/кг∙К; m р – масса вещества тела, кг; t2 — температура тела после нагрева в сосуде, с учетом охлаждения при переносе в калориметр принимается, равной 99 ◦С;

Используя последнюю формулу можно рассчитать удельную теплоемкость вещества тела. Из результатов опытов можно найти теплоёмкость тела, пользуясь тем, что уменьшение энергии охлаждающего тела равно увеличению энергии нагревающейся при этом воды в калориметре. Т. к. в теплообмене участвуют два тела, то Qв + Qр = 0. Значит Св m в(t — t1) = — Ср m р(t — t2), откуда

В таблице 1 представлены результаты измерений температур в калориметре m, кг t1, °С t2, °С t, °С Кирпич 70,32 25 99 28,5 Бетон 69,67 25 99 29 Дерево 46,51 25 99 31,4 Пенопласт 4,33 25 99 25,5 Вода в калориметре 0,3 25

По результатам измерений проведены расчеты количества теплоты переданного горячим телом воде в калориметре, из которых по формуле 1 определены теплоемкости вещества каждого тела. Результаты расчета представлены в таблице 2 Вещество Qр Ср Кирпич 4,41 0,88 Бетон 5,04 1,03 Дерево 8,064 2,56 Пенопласт 0,63 1,97

получены значения теплоемкости строительных материалов: кирпича, бетона, дерева и пенопласта. наименьшее значение теплоемкости получено у кирпича , наибольшее значение- у дерева.

В реальных условиях(с учётом всех физических материалов) кирпичный дом из-за низкой удельной теплоёмкости кирпича требует на нагрев на одинаковую температуру в 2,5 раза тепла меньше, чем деревянный. Однако из-за высокого коэффициента теплопроводности кирпича по сравнению с деревом через кирпичную кладку наружу уходит тепла примерно в 10 раз больше, чем через брёвна. Поэтому на обогрев кирпичного дома требуется больше тепла , чем деревянного. Для того , чтобы снизить количество подведённого тепла в кирпичный дом необходимо или утеплять его стены материалом с низким коэффициентом теплопроводности или увеличивать толщину кирпичных стен.

Какова удельная теплоемкость стали различных марок?

udelnaja-teploemkost-stali-razlichnyh-marok

Первая из таблиц самая объемная, но также информативная. Имеется 3 столбца – марка стали, температура в Цельсиях и теплоемкость стали в Джоулях/килограмм*градусы. При просмотре данных легко заметить закономерность пропорционального роста удельной теплоёмкости в зависимости от показателей термометра. При комнатной температуре значение удельной теплоемкости стали находится в пределах 420-560 Дж/(кг•град).

1) Удельная теплоемкость высоколегированных сталей с особыми свойствами

udelnaja-teploemkost-vysokolegirovannyh-stalej

К основным свойствам стали Г13 относят высокое сопротивление износу при давлении и ударных нагрузках, что сделало материал одним из базовых в военной промышленности. Гусеничные траки, дробильные щеки, крестовины рельсов и даже решетки в тюрьмах – все это производится из марки стали Г13.

himicheskij-sostav-vysokolegirovannyh-stalej

Марка Р18 относится к быстрорежущей инструментальной стали + используется как заменитель Р12. Наибольшее распространение сплав приобрел в разработке инструментов – сверла, фрезы, долбяки, метчики, зенкера и протяжки по обработке конструкционных сталей с прочностью до 1000 МПа.

temperaturnyj-interval-vysokolegirovannyh-stalej

В таблице выше предоставлен температурный интервал от 50 до 1 300 градусов Цельсия с шагом деления в 50. Максимальное допустимое колебание удельной теплоемкости на оговорённых промежутках составит не более 0.2%.

Описание понятия теплоемкости вещества доступным языком с практическими примерами:

2) Удельная теплоемкость других популярных марок стали

Теперь пробежимся по различным классификаторам марок стали, и начнем с низколегированных. Данные в таблице ниже поданы из расчета на 5 марок – 30Х, 30Н3, 30ХН3, 30Г2 и 50С2Г. Интервал скачков температуры составляет 50 градусов.

udelnaja-teploemkost-populjarnyh-marok-stali

Следующим в списке расположены значения по удельной теплоемкости чугуна и среднеуглеродистых марок стали. Температурный интервал не имеет четкой градации, а рассчитывается как среднее значение в Кельвинах. По чугуну представлено 2 популярнейших промышленных марки – СЧ10 и чугун белый.

marka-stali-i-chuguna

Если говорить о среднелегированных марках стали, то здесь представлено порядка 30 представителей, широко распространенных в бытовых вопросах и легкой стальной промышленности. Температура подается в кельвинах + с точными значениями для каждой марки стали.

marka-stali

Завершает наш перечень значений удельной теплоемкости таблица из популярных углеродистых сталей из 7 марок + чистого железа с чистотой 99.99%. Интервальные скачки по температуре стандартный – 50 градусов. Температурная единица измерения – градусы Цельсия.

uglerodistye-stali

Оговоренные таблицы берутся из специализированной литературы по металлургии. Хотя книги и не отличаются свежестью (большинство еще советских времен), их достоверность данных в отношении удельной теплоемкости стали крайне высока.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector