Как рассчитать объем отапливаемого помещения: Расчёт объёма помещения

Содержание

Как определить площадь отапливаемого помещения. Бюджетная бухгалтерия, № 38, Октябрь, 2011

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ ПЛОЩАДЬ ОТАПЛИВАЕМОГО ПОМЕЩЕНИЯ

 

Ирина НЕСТРУГИНА, начальник КРО в г. Харькове

 

В нашем учебном заведении (общеобразовательная школа) нет счетчика теплоснабжения, а техническая документация на недвижимое имущество пока еще не изготовлена. Ссылаясь именно на эти условия, теплоснабжающая организация определяет стоимость предоставленных ею услуг в пределах наружных стен здания, в то время как значительная его площадь не отапливается вообще (лестничные клетки, кладовые и т. п.). Кроме того, несколько комнат здания переданы в аренду другому бюджетному учреждению.

Каким образом в таком случае должна определяться площадь отопления — в пределах внутренних стен здания или наружных?

(Херсонская обл. )

 

Регулирование отношений между субъектом хозяйствования, предметом деятельности которого является предоставление жилищно-коммунальных услуг, и потребителем таких услуг осуществляется

Правилами предоставления услуг по централизованному отоплению, поставке холодной и горячей воды и водоотведению, утвержденными постановлением КМУ от 21.07.2005 г. № 630 (далее — Правила № 630). Так, этими Правилами определено, что отапливаемая площадь (объем) дома — это общая площадь (объем) помещений дома, в том числе в случае ее отопления площадь (объем) лестничных клеток, лифтовых и других шахт.

При этом услуги по централизованному отоплению предоставляются потребителю согласно договору, оформляемому на основе типового договора о предоставлении услуг по централизованному отоплению, поставке холодной и горячей воды и водоотведению

(п. 8 Правил № 630). Поэтому при заключении договора с теплоснабжающей организацией должна быть четко определена отапливаемая площадь соответствующего здания, но не более установленной проектом и технической документацией к нему, т. е. в пределах внутренних стен.

Взаимоотношения непосредственно между теплоснабжающими организациями и потребителями тепловой энергии определяются

Правилами пользования тепловой энергией, утвержденными постановлением КМУ от 03.10.2007 г. № 1198 (далее — Правила № 1198), нормами которых предусмотрено, что учет отпуска и потребление тепловой энергии осуществляется с применением приборов коммерческого учета, занесенных в Государственный реестр средств измерительной техники или прошедших государственную метрологическую аттестацию.

Важно также отметить, что согласно

п. 12 Правил № 630 в случае установки домовых средств учета тепловой энергии потребитель оплачивает услуги согласно их показаниям пропорционально отапливаемой площади (объема) квартиры (дома усадебного типа) при условии осуществления собственником, балансодержателем дома мероприятий по утеплению мест общего пользования дома. Если же такие мероприятия не проведены, потребитель не платит за отопление мест общего пользования дома. Но в любом случае оплата услуг отопления осуществляется потребителем по показаниям приборов учета тепловой энергии пропорционально отапливаемой площади здания, занимаемой потребителем. То есть при условии передачи части помещения в аренду стоимость потребленных арендаторами услуг следует вычитать из общей суммы расходов, определенных по приборам подомового учета.

Расчеты за потребленную тепловую энергию осуществляются согласно договору на основании показаний узла учета согласно действующим тарифам (ценам), утвержденным в установленном порядке.

Что касается потребителей,

не имеющих приборов коммерческого учета, то объем фактически потребленной ими тепловой энергии рассчитывают исходя из тепловой нагрузки, определенной в договоре, с учетом среднемесячной фактической температуры теплоносителя в тепловых сетях теплоснабжающей организации, а также среднемесячной температуры наружного воздуха и количества часов (суток) работы теплоиспользующего оборудования в расчетном периоде (п. 23 Правил № 1198).

Кроме того, в соответствии с

п.п. 6.1.2 Межотраслевых норм потребления электрической и тепловой энергии для учреждений и организации бюджетной сферы, утвержденных приказом Государственного комитета Украины по энергосбережению от 25.10.99 г. № 91 (далее — Межотраслевые нормы), при отсутствии приборов учета тепловой энергии часовое потребление тепла определяется:

— по показателям типовых или индивидуальных проектов, по которым построены эти объекты;

— по данным инвентаризационных бюро.

В случае же отсутствия перечисленной выше документации часовое потребление тепла на отопление допускается брать по аналогии с типовыми проектами, наиболее соответствующим характеристикам этих объектов. Годовая потребность потребления при этом определяется с учетом указанных условий.

Однако если невозможно определить часовое потребление тепла на отопление по фактическим данным, годовую потребность в тепле следует исчислять по формулам, приведенными в

п. п. 6.1.4 Межотраслевых норм, исходя из наружного строительного объема здания.

Из этого следует, что для бюджетных учреждений, не имеющих счетчиков теплоснабжения, а также технической документации на недвижимое имущество, определение стоимости услуг по отоплению производится по параметрам наружных стен.

Как выбрать размер печки?

Чего мы хотим от печки? Чтобы она давала ровно столько тепла, сколько нужно, чтобы согреть наш дом. Значит, самая важная характеристика печи – ее теплоотдача. Она зависит не только от размера печки, но и от ее конструкции и материала. Чтобы определить, какой должна быть теплоотдача печи, нужно подчитать теплопотери отапливаемого помещения.

Сколько тепла вешать в граммах?

Допустим, Вы планируете топить печь зимой. Сделаем расчет для температуры в -25 градусов. При данной температуре каждый кубический метр в помещении теряет около 60 ккал тепла в час. Умножив это число на объем дома, можно вычислить теплопотери всего помещения. Например, если объем дома – 100 куб.м., его теплопотери составят 6000 ккал в час.

Итак, чтобы восполнить теплопотери дома, печь должна выдавать не менее 6000 ккал тепла в час. Но помимо компенсации теплопотерь, от печки требуется еще и повышать температуру в помещении. Поэтому ее теплоотдача должна быть хотя бы на 100 ккал больше. В нашем случае это около 6100 ккал в час. Но это в теории. На практике теплопотери дома – а значит, и нужная теплоотдача – могут быть больше, так как наша формула не учитывает качество изоляции, внутреннюю отделку помещения и другие факторы.

Как посчитать попроще?

Есть более удобный способ определить нужный размер печки, теплоотдачу и прочие характеристики. Обычно в инструкции к печи производители указывают объем отапливаемых помещений, на который она рассчитана. В этом случае Вам нужно узнать только объем Вашей комнаты или бани. А затем – просто выбрать печь, соответствующую данному объему. Ниже приведены варианты печей для помещений различного объема.

Печи для дома

объем отапливаемых помещений

модель печи

габариты печи, мм

до 100 куб.м.

Ермак Стокер 100

600х350х670 мм

до 150 куб.м.

Термофор «Профессор Бутаков» — Студент

370х520х650 мм

до 200 куб.м.

Теплодар Топ Модель 200

700х375х520 мм

Печи для бани

объем отапливаемых помещений

модель печи

габариты печи, мм

4-9 куб.м.

Теплодар Русь 9

672х308х469 мм

8-16 куб.м.

Теплодар Сахара 16

799х374х549 мм

12-24 куб.м.

Ермак Элит 24

600х480х760 мм

до 40 куб. м.

Северянка

750х500х1300 мм

Выбирая габариты печи, стоит учесть и индивидуальные особенности хозяев. Кто-то, например, предпочитает прохладу и всю зиму спит с открытой форточкой. А кто-то, наоборот, «любит погорячее». Таким хозяевам лучше взять печь с запасом мощности, чтобы им было тепло даже в самые морозные дни.

Нужна помощь с выбором печи?

Специалисты компании «Магазин печи» помогут Вам подобрать печь необходимого размера. Если Вам нужно купить банные или отопительные печи в Спб, приезжайте в наш магазин — мы подробно проконсультируем Вас и на месте подберем наиболее подходящую печь.

КЫРГЫЗ РЕСПУБЛИКАСЫНЫН МИНИСТРЛЕР КАБИНЕТИНЕ КАРАШТУУ АРХИТЕКТУРА, КУРУЛУШ ЖАНА ТУРАК ЖАЙ-КОММУНАЛДЫК ЧАРБА МАМЛЕКЕТТИК АГЕНТТИГИ » Page not found

Кыргыз Республикасынын Министрлер Кабинетине караштуу Архитектура, курулуш, турак жай-коммуналдык чарба мамлекеттик агенттиги (Мамкурулуш) имараттарды энергетикалык сертификациялоо, от казандардын, жылытуу системаларынын жана ысык суунун энергетикалык натыйжалуулугуна мезгилдүү мониторинг жүргүзүү боюнча адистерди мамлекеттик аккредитация өткөрдү.

Имараттарды энергетикалык сертификациялоо – бул А дан G га чейинки шкала боюнча имараттын энергетикалык натыйжалуулугунун классын аныктоо. Кыргыз Республикасынын 2011-жылдын 26-июлундагы №137 “Имараттардын энергетикалык натыйжалуулугу жөнүндө” Мыйзамына ылайык, бул багыттагы иш-чаралар энергетикалык ресурстарды эффективдүү жана сарамжалдуу пайдалануу, колдоо көрсөтүү жана стимулдаштыруунун негизинде жүзөгө ашырылат, ошондой эле имараттардын энергетикалык натыйжалуулугун жогорулатуу жана СО2 эквивалентиндеги парник газдарынын бөлүнүп чыгуусун азайтуу болуп саналат.

Мамкурулуштун турак жай-коммуналдык чарбаны өнүктүрүү жана мониторинг бөлүмүнүн башчысы Максат Амираев, аттестацияга сынакка 27 адам кайрылганын билдирди.

Жыйынтыгында 2021-жылдын 31-декабрында 18 адиске (алардын 10у аялдар) имараттарды энергетикалык кароодон өткөрүүгө, 1 адамга сертификат, анын ичинде от казандарды аттестациялоого сертификаттар тапшырылды.

“Биринчи агым ийгиликтүү болду, бардыгы өз тармагындагы чыныгы профессионалдар, эл аккредитацияга даярданып, күтүп жатышты. План боюнча 8-10 адамды чогултабыз деп ойлогонбуз, бирок ашып кеттик”, – дейт Максат Амираев.

Имараттын энергетикалык сертификациясы боюнча адистерди аккредитациялоо Европа реконструкциялоо жана өнүктүрүү банкы (ЕРӨБ) жана Европа Биримдиги (ЕБ) тарабынан 2009-жылдан бери жүргүзүлүп жаткан Мамкурулуш жана Юнисон Групп ПФ менен кызматташуу алкагында энергияны үнөмдөө чөйрөсүндөгү мыйзамдарды өркүндөтүү боюнча техникалык колдоонун негизинде мүмкүн болду.

Юнисон Групп коомдук фондунун президенти Нурзат Абдырасулова белгилегендей, имараттарды энергетикалык сертификациялоо боюнча адистердин институтун түзүү зарыл жана кечиктирилгис чара болуп саналат.

«Көз карандысыз адистер бир жагынан, мыйзамды ишке ашырууда мамлекеттик ыйгарым укуктуу органга, экинчи жагынан, кесипкөй техникалык жардамга муктаж болгон курулуш ээлерине көмөк көрсөтүү милдетин алат. Бул Кыргызстандын курулуш тармагынын тарыхындагы өтө маанилүү кадам, бул адамдарга имараттын энергетикалык натыйжалуулугун далилдеген деңгээлин көрүүгө жардам берет деп ойлойм.

Мындай жайлар кыймылсыз мүлк рыногунда атаандаштык артыкчылыкка ээ болот жана энергиянын жетишсиздиги учурунда маанилүү болгон энергияны керектөөнү кыскартууга жардам берет. Муну киргизүү мамлекетке, бизнеске жана жашыл технологиялар рыногун өнүктүрүүгө оң таасирин тийгизет», – деп баса белгиледи ал.

Белгилей кетсек, буга чейин иштелип чыккан “Имараттардын энергетикалык натыйжалуулугу жөнүндө” Мыйзам адистердин жетишсиздигинен өз функцияларын аткарбай келген. Эми бардык жаңы курулган имараттар минималдуу энергетикалык класска (“В” классына) жетүү жана имараттын энергетикалык сертификатын алуу боюнча стандарттарга жооп бериши пландаштырылууда.

 

Как рассчитать, сколько нужно батарей?

Для того чтобы в вашем доме было постоянно тепло, и все это не было бы накладно в финансовом плане – необходимо правильно рассчитать, сколько нужно батарей поставить в дом. Прежде всего, для правильного расчета числа отопительных приборов вам необходимо будет вычислить объем отапливаемого помещения.

Полученный результат необходимо будет перемножить с показателями теплового потока, способного максимально эффективно этот объем обогреть. После чего полученное значение необходимо разделить на уже известный нам показатель теплового потока, исходящего от одного отопительного элемента.

Сколько нужно батарей?

К примеру, нам необходимо осуществить отопление некой комнаты имеющей объем 50 квадратных метров. Исходя из того, что на обогрев кубического метра помещения требуется порядка 0,023 киловатта энергии, то для всего помещения в 50 квадратов нам потребуется:

Q=0,023*50=1,15 кВт;

К примеру, возьмем радиатор отопления с выделяемым тепловым потоком в 0,18 кВт и получим. Что для нашего помещения понадобится:

К=1,15/0,18= 6,38 шт батарей.

Можно использовать 6 или 7 секционную батарею отопления для такого помещения. Однако не всегда можно полностью ограничиться этими результатами. К примеру, на эти показатели прямое влияние могут оказывать:

• Температура на улице;
• Качество утепления помещения;
• Наличие щелей, через которые уходит тепло.

И много ещё других факторов, которые сразу привести для отдельно взятого помещения будет затруднительно.

Также стоит помнить и о том, что активная циркуляция теплого воздуха в помещении способствует не только хорошему его прогреванию, но и запыливанию интерьера помещения в связи с тем, что поднимаются потоки пыли, оседающие на мебели. Более спокойный тип конвекционных батарей такого эффекта не даст, однако и прогрев здесь будет происходить значительно медленнее.

К конвективным видам батарей отопления можно отнести:

• Секционные;
• Алюминиевые;
• Трубчатые;
• Биметаллические;
• Пенельные.

Благодаря своим достоинствам эти типы батарей отопления получили широкое распространение в отоплении помещений. Как видим – от расчета теплоотдачи батарей может зависеть не только качество обогрева помещения, но и его запыленнасть, которая в дальнейшем может привести к различным заболеваниям дыхательных путей. Если постоянно не проводить тщательную уборку интерьера от пыли.

Выбирая определенные виды батарей, обязательно уточните его коэффициент теплоотдачи и тип

онлайн калькулятор, как рассчитать, инструкция

Расчет отопления частного дома – одна из важных задач при его строительстве или капитальном ремонте. Делать это лучше на этапе планирования. Некоторую помощь в расчетах может оказать специальный онлайн-калькулятор. Существует немало калькуляторов для расчетов потребления топлива, мощности печи, системы вентиляции, сечения дымохода, производительности насосно-смесительного узла «теплого пола» и других. Однако следует учитывать, что все они показывают лишь приближенный результат, т.к. могут рассчитать только простейшие конфигурации. На самом деле при расчете отопления необходимо учитывать массу дополнительных нюансов. Это нужно сделать, чтобы правильно посчитать затраты на всю систему отопления и в будущем не страдать от холода в доме или наоборот его излишков, а следовательно и лишних затрат на топливо.

За помощью для произведения расчетов систем отопления мы обратились в Аквахит — компания, которая специализируется на монтаже систем отопления в частных домах.

Выбирая котел для отопления дома, надо учесть все параметры: и отопительного оборудования и жилого домаИсточник baraholka.com.ru

Расчет отопления в частном доме – что надо посчитать

Чтобы сделать расчет отопления частного дома, необходимо вычислить мощность отопительного котла, определиться с количеством и размещением радиаторов, учесть ряд факторов от погоды, до теплоизоляции и материала изготовления труб и котла.

Учитывайте, что от этого процесса будет зависеть комфортность проживания в доме, так как ваши расчеты будут непосредственно влиять на качество обогрева. Кроме того, эти расчеты – основа заложенного бюджета на монтаж и дальнейшую эксплуатацию всей системы отопления. Именно на этом этапе придется решать, сколько денег вы будете в дальнейшем тратить на отопление своего дома. Приступая к расчетам важно помнить о климатических условиях, в которых находится ваш регион и об условиях, в которых дом будет эксплуатироваться.

В нашем видео поговорим об отоплении в частном загородном доме. У нас в гостях автор и ведущий канала Тепло-Вода Владимир Сухоруков:

Система отопления – это не только печь и батареи. В нее входят:

  • Отопительный котел;
  • Насосная станция;
  • Трубы;
  • Радиаторы;
  • Контрольные приборы;
  • Иногда нужен расширительный бак.
Примерно так выглядит схема отопительной системы домаИсточник lucheeotoplenie.ru

Расчет мощности отопительных приборов

Перед тем как рассчитать мощность отопительного котла, следует определить, какой его тип будет использоваться. У отопительных котлов разный КПД и от этого выбора будет зависеть не только уровень теплоотдачи, но и финансовая составляющая последующей эксплуатации при выборе топлива:

  • Электрокотлы,
  • Газовые котлы,
  • Котлы на твердом топливе,
  • Котлы на жидком топливе,
  • Комбинированный котел электричество/твердое топливо.

Когда сделан выбор типа котла, необходимо определиться с его пропускной способностью. Именно от этого будет зависеть функционирование всей системы. Вычисление мощности водонагревательного котла производят, учитывая количество теплоэнергии, требующегося на м3. Калькулятор может помочь посчитать объем отапливаемых комнат:

  • спальня: 9 м2 3 м = 27 м3,
  • спальня: 12 м2 3 м = 36 м3,
  • спальня: 15 м2 3 м = 45 м3,
  • гостиная: 25 м2 3 м = 75 м3,
  • коридор: 6 м2 3 м = 18 м3,
  • кухня: 12 м2 3 м = 36 м3,
  • санузел: 8 м2 3 м = 24 м3.
При расчете учитываются все помещения дома, даже если в них не планируется ставить радиаторыИсточник stroikairemont.com

Далее суммируются результаты, и получается общий объем дома – 261 м3. При подсчетах обязательно учитываются комнаты и переходы, в которых не планируется ставить приборы обогрева, например, коридор, кладовая, или прихожая. Это делается, чтобы тепла от установленных в доме радиаторов, хватило на отопление всего дома.

При расчетах системы отопления обязательно следует учитывать климатическую зону и температуру снаружи в зимний период.

Возьмем произвольный показатель для региона в 50 Вт/м3 и площадь дома 261 м3, которую планируется обогревать. Формула расчета мощности: 50 Вт 261 м3 = 13050 Вт. Результат умножается на коэффициент 1,2 и вычисляется мощность котла – 15,6 кВт. Коэффициент позволяет добавить 20% резервной мощности котлу. Она даст возможность котлу работать в сберегательном режиме, избегая особых перегрузок.

Дополнительные датчики температуры помогут контролировать процессИсточник dopebi.ru.net

Поправка коэффициента на климатические условия регионов меняется от 0,7 в южных регионах России, до 2,0 в северных регионах. Коэффициент 1,2 применяют в центральной части России.

Вот еще одна формула, которой пользуются онлайн-калькуляторы:

Чтобы получить предварительный результат требуемой мощности котла, можно площадь комнаты умножить на климатический коэффициент и, полученный результат, разделить на 10.

Пример формулы расчета мощности отопительного котла для дома площадью 120 м2 в северном регионе России:

Nk=120*2,0/10=24 кВт


Отопление частного дома – что надо знать для выбора подходящей системы и схемы

Какие трубы лучше для магистрали отопления

Мало знать, как рассчитать мощность котла, надо еще правильно выбрать трубы. Сейчас рынок предлагает несколько видов труб для отопления из разных материалов:

  • полиэтилен,
  • полипропилен (с армированием и без),
  • стальные,
  • медные,
  • нержавеющие.
Трубы для отопления в доме можно взять разные, но важно сдать особенности выбранного видаИсточник ms.decorexpro.com

У каждого из этих видов свои нюансы, которые стоит учитывать при разработке и расчете отопления частного дома:

  • Стальные трубы в использовании универсальны и выдерживают давление до 25 атмосфер, но обладают существенным недостатком – они ржавеют и имеют определенный срок эксплуатации. Кроме того, имеют сложности при монтаже.
  • Трубы из полипропилена, композитного металлопластика и сшитого полиэтилена легко монтируются и, благодаря весу, их можно использовать на тонких стенах. Преимущество таких труб в том, что они не подвержены ржавчине, гниению и не реагируют на бактерии. Важный показатель – они не расширяются от тепла и не деформируются на морозе. Выдерживают постоянную температуру до 90 градусов и кратковременное повышение до 110 градусов Цельсия.
  • Медные трубы отличает высокая цена и повышенная сложность при монтаже, но в прочности они конкурируют с пластиковыми трубами, не подвержены ржавчине и считаются лучшим вариантом. Кроме того, медь пластична, хорошо проводит тепло и держит температуру воды в трубах в пределах от –200 до 250 градусов Цельсия. Эта способность меди защитит систему от возможной разморозки, что очень важно в условиях Сибири и северных районов.
Если дом находится на севере страны, то медные трубы для системы отопления подойдут лучше всегоИсточник svizzeraenergia. ch
Электрическое отопление дома: какие нагревательные электроприборы эффективнее и экономичнее

Как рассчитать оптимальное количество и объемы теплообменников

При расчёте количества необходимых радиаторов, следует учитывать из какого материала они произведены. Рынок сейчас предлагает три вида металлических радиаторов:

  • Чугун,
  • Алюминий,
  • Биметаллический сплав,

Все они имеют свои особенности. Чугун и алюминий имеют одинаковый показатель теплоотдачи, но при этом алюминий быстро остывает, а чугун медленно нагревается, но долго сохраняет тепло. Биметаллические радиаторы быстро нагреваются, но остывают значительнее медленнее алюминиевых.

При расчете количества радиаторов также следует учитывать и другие нюансы:

  • теплоизоляция пола и стен помогает сохранить до 35% тепла,
  • угловая комната прохладнее других и требует большего количества радиаторов,
  • использование стеклопакетов на окнах сохраняет 15% теплоэнергии,
  • через крышу «уходит» до 25% теплоэнергии.
Количество радиаторов отопления и секций в них зависит от многих факторовИсточник amikta.ru

В соответствии с нормами СНиП, на обогрев 1 м³ требуется 100 Вт тепла. Следовательно, 50 м³ потребуют 5000 Вт. В среднем, одна секция биметаллического радиатора выделяет 150 Вт при температуре теплоносителя 50 °C, а прибор на 8 секций выделяет 150 * 8 = 1200 Вт. С помощью простого калькулятора считаем: 5000 : 1200 = 4,16. То есть, для обогрева этой площади нужно примерно 4-5 радиаторов.

Однако, в частном доме температура регулируется самостоятельно и обычно считается, что одна батарея выделяет 1500-1800 Вт тепла. Пересчитываем среднее значение и получаем 5000 : 1650 = 3,03. То есть, должно быть достаточно и трёх радиаторов. Разумеется, это общий принцип, а более точные расчёты делаются исходя из предполагаемой температуры теплоносителя и тепловыделения радиаторов, которые будут установлены.

Можно воспользоваться примерной формулой расчета секций радиатора:

N*= S/P *100

Значок (*) показывает, что дробная часть округляется по общим математическим правилам, N – количество секций, S – площадь комнаты в м2, а P – теплоотдача 1 секции в Вт.

Пример, как рассчитать отопление в частном доме при помощи онлайн-калькулятора в этом видео:


Схема отопления двухэтажного дома: требования, выбор и проектирование системы

Заключение

Монтаж и расчет отопительной системы в частном доме – это главная составляющая условий комфортного проживания в нем. Поэтому к расчету отопления в частном доме следует подойти с особой тщательностью, учитывая множество сопутствующих нюансов и факторов.

Калькулятор поможет если нужно быстро и усреднённо сравнить между собой различные технологии строительства. В других случаях лучше обратиться к специалисту, который грамотно проведет расчеты, правильно обработает результаты и учтет все погрешности.

С этой задачей не справится ни одна программа, потому что в нее заложены только общие формулы, а калькуляторы отопления частного дома и таблицы, предлагаемые в интернете, служат лишь для облегчения расчетов и не могут гарантировать точности. Для точных правильных расчетов стоит доверить эту работу специалистам, которые смогут учесть все пожелания, возможности и технические показатели выбранных материалов и приборов.

Дополнительно

Выставка домов «Малоэтажная страна» выражает искреннюю благодарность специалистам компании «АкваХит» за помощь в создании материала.

Компания «АкваХит» – специализируется на услугах по подбору, поставке, монтажу и обслуживанию оборудования для систем отопления, водоснабжения и учета тепла.

Если Вам нужна более подробная консультация, то можете воспользоваться следующими контактами:

сайт: www.akvahit.ru
email: [email protected]
тел.: +7 (495) 191-44-37

Подбор банной печи — Жар Да Пар

Подбор банной печи

Выбирая печь для бани, удобнее всего ориентироваться на указанный в паспорте максимальный объем отапливаемого помещения. Нужно лишь учитывать, что эта цифра рассчитана для идеальных условий: помещение максимально утеплено и всегда имеет температуру не ниже комнатной. В реальной бане так бывает не всегда.

Будете ли вы подбирать печь самостоятельно или обратитесь за помощью к продавцам магазина, вам необходимо будет ответить на несколько вопросов.

Первое. Какие помещения вам необходимо отопить: только парилку или и мойку тоже, а может часть тепла необходимо отвести в комнату отдыха.

Второе. Каков размер этих помещений. Здесь все понятно: чем больше комнаты, тем больше тепла потребуется.

Третье. Как помещения будут утеплены. Важно наличие теплоизоляции с внутренней стороны бани. Неутепленные стены и потолок будут поглощать часть тепла, произведенного печью. К примеру, для нагрева неутепленных бревенчатых стен потребуется печь с полуторным запасом мощности.

Четвертое. Будут ли в бане неутепленные поверхности поглощающие или пропускающие тепло. К ним могут относится кирпичный «угол» вокруг печи или стеклянная дверь. Для простоты считают, что каждый квадратный метр такой поверхности добавляет к объему бани 1,2 метра кубических.

Пятое. От какой температуры вам придется топить баню. Будете ли вы топить баню зимой и будет ли там отопление. Насколько длительными будут перерывы между топками. Зимой намного легче натопить баню, используемую два раза в неделю: при хорошем утеплении она не успевает выстыть до минусовой температуры.

Ну и Шестое. Как собственно вы хотите парится. Может быть в сухой и жаркой сауне, или при умеренных температурах русской паровой бани. А может быть какой-то промежуточный вариант.

Полезной может оказаться помощь продавца в специализированном магазине. Выбор печей велик и нередко печи одинаковой мощности, но разной конструкции, нагревают баню совершенно по-разному. Продавец поможет вам разобраться в этих и других тонкостях.

Спасибо за внимание и удачи в выборе печи.

11.5: Закон Шарля – Объем и температура

Всем нравится запах и вкус свежеиспеченного хлеба. Он легкий и пушистый в результате действия дрожжей на сахар. Дрожжи превращают сахар в углекислый газ, который при высоких температурах вызывает расширение теста. Конечным результатом является приятное лакомство, особенно когда оно покрыто растопленным маслом.

Закон Чарльза

Французский физик Жак Шарль (1746-1823) изучал влияние температуры на объем газа при постоянном давлении. Закон Чарльза гласит, что объем данной массы газа напрямую зависит от абсолютной температуры газа, когда давление поддерживается постоянным. Абсолютная температура измеряется по шкале Кельвина. Необходимо использовать шкалу Кельвина, поскольку ноль на шкале Кельвина соответствует полной остановке молекулярного движения.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): При нагревании контейнера с закрытым газом кинетическая энергия его молекул увеличивается, и они выталкивают подвижный поршень наружу, что приводит к увеличению объема.

Математически прямую связь закона Шарля можно представить следующим уравнением:

\[\frac{V}{T} = k\]

Как и в случае с законом Бойля, \(k\) является постоянным только для данной пробы газа. В таблице ниже приведены данные о температуре и объеме для заданного количества газа при постоянном давлении. Третий столбец является константой для этого конкретного набора данных и всегда равен объему, деленному на температуру по Кельвину.

Температура \(\left( \text{K} \right)\) Объем \(\слева(\text{мл} \справа)\) \(\frac{V}{T} = k\) \(\left( \frac{\text{mL}}{\text{K}} \right)\)
Таблица \(\PageIndex{1}\): данные о температуре и объеме
50 20 0.40
100 40 0,40
150 60 0,40
200 80 0,40
300 120 0,40
500 200 0. 40
1000 400 0,40

При отображении этих данных в виде графика получается прямая линия, указывающая на прямую зависимость, как показано на рисунке ниже.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Объем газа увеличивается с увеличением температуры по Кельвину.

Обратите внимание, что линия идет точно к началу координат, а это означает, что когда абсолютная температура газа приближается к нулю, его объем приближается к нулю.Однако, когда газ доводится до чрезвычайно низких температур, его молекулы в конечном итоге конденсируются в жидкое состояние, прежде чем достичь абсолютного нуля. Температура, при которой происходит этот переход в жидкое состояние, различна для разных газов.

Закон Чарльза также можно использовать для сравнения изменяющихся условий для газа. \text{o} \text{C} = 344 \: \text{K}\)

Найти: В 2 = ? Л

Перечислите другие известные количества.

Сначала температуры были переведены в Кельвины.

Спланируйте задачу.

Сначала перестройте уравнение алгебраически, чтобы найти \(V_2\).

\[V_2 = \frac{V_1 \times T_2}{T_1}\]

Отменить единицы измерения и произвести расчет.

Теперь подставьте известные величины в уравнение и решите.

\[V_2 = \frac{2,20 \: \text{L} \times 344 \: \cancel{\text{K}}}{295 \: \cancel{\text{K}}} = 2,57 \: \ текст {L}\]

Подумайте о своем результате. Объем увеличивается при повышении температуры. Результат имеет три значащие цифры.

Упражнение \(\PageIndex{1}\)

Если В 1 = 3,77 л и Т 1 = 255 К, чему равно В 2 , если Т 1 2?

Ответить

1.82 л

Пример \(\PageIndex{2}\):

Образец газа имеет начальный объем 34,8 л и начальную температуру -67°C. Какой должна быть температура газа, чтобы его объем был равен 25,0 л?

Раствор

Действия по решению проблем

 
Определите «данную» информацию и то, что проблема просит вас «найти». »

Дано:

Дано: T 1 = -27 o C и V 1 = 34,8 л

В 2 = 25,0 л

Найти: T 2 = ? К

Перечислите другие известные количества.

К = -27 o С + 273

Спланируйте задачу.

1. Преобразовать начальную температуру в Кельвины

2. Перестройте уравнение алгебраически, чтобы решить для \(T_2\).

\[T_2 = \frac{V_2 \times T_1}{V_1}\]

Отменить единицы измерения и произвести расчет.

1. −67°С + 273 = 206 К

2. Подставить известные величины в уравнение и решить.

\[T_2 = \frac{25,0 \: \cancel{\text{L}} \times 206 \: \text{K}}{34,8 \: \cancel{\text{L}}} = 148 \: \ текст{К}\]

Подумайте о своем результате. Это также равно -125°C. По мере снижения температуры объем уменьшается, что и происходит в этом примере.

Упражнение \(\PageIndex{2}\)

Если В 1 = 623 мл, Т 1 = 255°C и В 2 = 277 мл, чему равно

9 2 2 0 0?

Ответить

235 К, или -38°С

Удельная теплоемкость воздуха

Удельная теплоемкость воздуха — (обновлено 26.07.08)

Удельная теплоемкость воздуха

Номинальные значения, используемые для воздуха при 300 K: C P = 1. 00 кДж/кг.К, С v = 0,718 кДж/кг·К, а к = 1,4. Однако все они являются функциями температуры, а также с чрезвычайно высоким температурным диапазоном опыт работы с двигателями внутреннего сгорания и газотурбинными двигателями получить существенные ошибки. В следующей таблице приведены значения удельная теплоемкость в зависимости от температуры. Мы находим, что выбор значений удельных теплоемкостей в среднем температура каждого процесса дает результаты с достаточной точностью (в пределах 1%).

Идеальный газ удельная теплоемкость воздуха

Температура
К

C P
кДж/кг.К

C v
кДж/кг.K

 к

 250

 1,003

 0,716

 1,401

 300

 1,005

 0,718

 1. 400

 350

 1,008

 0,721

1,398

 400

 1,013

0,726

1,395

 450

 1,020

0.733

1,391

 500

 1,029

0,742

1,387

 550

 1,040

0,753

1,381

 600

1. 051

0,764

1,376

 650

1,063

0,776

1,370

 700

1,075

0,788

1,364

 750

1.087

0,800

1,359

 800

1,099

0,812

1,354

 900

1. 121

0,834

1,344

 1000

1.142

0,855

1,336

 1100

1,155

0,868

1,331

1200

1,173

0,886

1,324

1300

1.190

0,903

1,318

1400

1. 204

0,917

1,313

1500

1,216

0,929

1,309

Значения до 1000 К изначально были опубликованы в «Таблицах тепловых свойств газов», NBS Circular 564, 1955.Последний пять строк были рассчитаны по формуле BG Kyle «Chemical и термодинамика процессов», Englewood Cliffs / Prentice Hall, 1984 г. и имеют погрешность <1%.

__________________________________________________________________________________________


Инженерная термодинамика Израиля Уриэли находится под лицензией Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 США Лицензия

Означает ли больший объем большую нагрузку на отопление и охлаждение?

Что происходит с нагрузками на отопление и охлаждение, когда вы герметизируете чердак? С изоляцией и воздушным барьером на потолке под чердаком вы исключаете чердачное пространство. Этот объем воздуха наверху не участвует в кондиционировании дома. Но когда вы перемещаете ограждение на линию крыши (обычно путем установки изоляции из напыляемой пены под настилом крыши), теперь объем чердака включается внутрь ограждения здания. Иногда я слышу, как люди говорят, что нагрузки будут выше из-за дополнительного объема. Действительно ли наличие большего количества воздуха внутри увеличивает нагрузку?

Обновление расчета нагрузки

Чтобы разобраться в этом вопросе, давайте посмотрим, что входит в расчет нагрузки.Чтобы сделать это правильно, вы должны учитывать все пути проникновения тепла в дом и выхода из него. Вот они:

  1. Нагрузка на корпус — сюда поступает большая часть нагрузки по отоплению и охлаждению. Это тепло, которое проходит через стены, окна, двери, потолки и полы. Это также лучистое тепло, которое поступает (в основном) через окна, также известное как прямое солнечное излучение.
  2. Инфильтрационная нагрузка – Воздух, просачивающийся через ограждение здания, на самом деле является подкатегорией нагрузки ограждения. Но выделить его стоит хотя бы по той причине, что он внесен отдельно в расчет.
  3. Вентиляционная нагрузка – Наружный воздух, подаваемый для вентиляции, добавляет тепла (как явного, так и скрытого) летом и приводит к потерям тепла зимой.
  4. Системные нагрузки — Когда вы размещаете систему отопления или охлаждения в некондиционируемом помещении, в системе происходит приток тепла летом и потеря тепла зимой. То же самое и для системы распределения, независимо от того, используете ли вы воздух или воду.Изоляция воздуховодов и герметизация, а также изоляция труб помогают уменьшить эти приросты или потери, но вы все равно должны учитывать эти дополнительные притоки или потери тепла при расчете общих нагрузок.
  5. Осушение и увлажняющие нагрузки – Все осушители выделяют тепло. Большинство из них сбрасывают это тепло в пространство, которое вы осушаете. (Исключением является Ultra-Aire SD12*, представляющий собой осушитель сплит-системы. ) Увлажнителям требуется тепло для испарения воды. Иногда это тепло исходит от самой системы отопления, и в этом случае оно увеличивает нагрузку на отопление.
  6. Внутренние нагрузки – Люди выделяют тепло. Свет отдает тепло. Приборы выделяют тепло. Вы поняли идею. Все эти вещи тоже включены.

Введя все соответствующие данные рассматриваемого дома, вы получите нагрузки для каждой комнаты, каждой зоны и всего дома.

При чем здесь воздух?

Итак, какая из этих нагрузок связана с наличием большего объема воздуха для обогрева и охлаждения? Ну, пара из них на самом деле.Когда воздух просачивается в дом, этот некондиционированный воздух должен нагреваться или охлаждаться. То же самое с вентиляцией, за исключением того, что в этом случае «утечка» является преднамеренной.

Но тут вопрос о влиянии увеличения громкости на нагрузку. Когда вы герметизируете чердак и вводите его в кондиционируемое помещение, дополнительный воздух на чердаке не добавляет нагрузки. Если небрежное напыление пены привело к тому, что чердак стал негерметичным, то просачивание на чердак действительно увеличивает нагрузку, но мы сейчас говорим не об этом.

Теперь у вас может быть больше нагрузки на отопление и охлаждение, когда вы герметизируете чердак, но это не из-за дополнительного объема воздуха внутри кондиционируемого помещения. Когда вы перемещаете корпус на линию крыши, вы также увеличиваете площадь поверхности дома. Это может увеличить нагрузку на корпус. Но если вы переместили свою систему HVAC из некондиционируемого в кондиционируемое помещение, вы можете получить меньшую нагрузку. В жарком климате это может иметь значение.

Еще одним фактором, увеличивающим нагрузку при герметизации чердака, является уровень изоляции.Во многих случаях подрядчики будут использовать более низкое значение R для изоляции на линии крыши, чем на потолке ниже. (Мартин Холладей написал об этом статью несколько лет назад на портале Green Building Advisor. Она называется . Можно экономить на изоляции, Icynene Says .) Например, в большинстве штатов Джорджии требуется R-30 для потолков, но вы можете установить изоляцию из распыляемой пены. на линии крыши такой же низкой, как R-19.

Корреляция не есть причинно-следственная связь

Проблема может заключаться в том, что люди, считающие, что больший объем означает большую нагрузку, путают корреляцию с причинно-следственной связью.Эй, я понимаю. Все мои друзья в штате Мэн стараются сократить потребление маргарина, потому что это повысит их шансы остаться в браке. Посмотрите на график ниже, и вы тоже убедитесь в этом. (См. веб-сайт Spurious Correlations, чтобы узнать больше об этих интересных связях.)

Подожди, нет! Это корреляция между двумя переменными, но нет ни малейшего доказательства того, что между ними существует причинно-следственная связь. Тот же кондиционированный объем и нагрузки на отопление и охлаждение.Мы знаем, какие факторы влияют на нагрузку на отопление и охлаждение. Когда вы увеличиваете размер дома, герметизируя чердак или подполье, дополнительная площадь поверхности и уровни изоляции влияют на нагрузки, а не на объем.

 

* В полном объеме компания Therma-Stor, производящая линейку осушителей воздуха Ultra-Aire, размещает рекламу в блоге Energy Vanguard.

 

Похожие статьи

Влажность в аэрозольной пене на чердаке

Правильное проектирование ОВКВ – Руководство J, S, T и D

3 причины снять изоляцию пола чердака пенопластом Чердак

Вопрос №1, который нужно задать перед нанесением пены на чердак

Инфильтрация происходит на поверхности, а не в объеме

 

ВНИМАНИЕ: Комментарии проходят модерацию.Ваш комментарий не появится ниже, пока не будет одобрен.

Постоянный объем – обзор

Системы отбора проб постоянного объема

При тестировании как дизельных, так и бензиновых двигателей нам необходимо разбавлять выхлопные газы окружающим воздухом и предотвращать конденсацию воды в системе сбора. Необходимо измерять или контролировать общий объем выхлопных газов плюс разбавляющий воздух и непрерывно отбирать объем пробы для анализа. Использование полнопоточной системы CVS является обязательным в некоторых законодательных актах, особенно в законодательстве EPA.Можно предположить, что со временем это изменится с развитием технологий, и «системы мини-разбавления» станут широко разрешены.

Системы CVS состоят из следующих основных составных частей:

Туннельный входной воздушный фильтр в случае испытания дизельного топлива или тройник фильтра/смесителя в случае испытания бензина, который смешивает выхлопные газы и разбавитель. воздух в соотношении обычно около 4:1. Имеется также точка отбора проб для забора некоторого количества (окружающего) разбавляющего воздуха для последующего анализа из мешка для проб.

Туннель для разбавления изготовлен из полированной нержавеющей стали и имеет достаточный размер для обеспечения тщательного перемешивания и снижения температуры пробы примерно до 125°F (51,7°C). Важно предотвратить конденсацию воды в туннеле, поэтому в случае систем, предназначенных для использования в климатических камерах, воздух будет нагреваться перед смешиванием с газом или туннель будет находиться вне камеры.

Мешок для отбора проб: часть разбавленных выхлопных газов извлекается для хранения в мешках для отбора проб.

Комплект мешков для хранения проб газа.

Трубка Вентури для критического потока, которая регулирует и измеряет поток газа, который турбонагнетатель проходит через систему.

Вентилятор, нагнетающий воздушный поток в систему, обычно устанавливается вдали от рабочих мест из-за производимого шума.

Анализатор и система контроля, с помощью которой масса HC, CO, NO x , CO 2 и CH 4 рассчитывается по концентрации газа в мешках, плотности газа , и общий объем с учетом состава компонента разбавляющего воздуха.

При испытании дизеля часть потока отводится в пробоотборник разбавления, содержащий фильтровальную бумагу, для определения массы твердых частиц за испытательный цикл.

Типовая схема системы ЦВС на базе динамометрического стенда 4×4 показана на рис. 17.12.

Федеральные правила США требуют, чтобы скорость потока и скорость разбавления можно было проверить путем включения проверки отверстия критического потока. Для этого требуется дополнительный контур из нержавеющей стали, который точно впрыскивает 99.95% пропан в качестве тестового газа перед точкой смешивания. Система CVS разбавляет этот газ в соответствии с настройкой расхода, что позволяет проверить работу при стабилизированной температуре.

Полнопоточный сажевый туннель для двигателей большегрузных автомобилей представляет собой очень громоздкое устройство. Модули, перечисленные ранее, могут быть рассредоточены по испытательному комплексу из-за ограничений здания. Туннель должен быть в ячейке рядом с двигателем, и есть некоторые законодательные требования, касающиеся расстояния от выхлопной трубы и точки разрежения, в пределах от 6. от 1 м для легких систем до примерно 10 м для тяжелых систем.

Аналогичным образом, в некоторых законодательных актах существуют ограничения на время прохождения проб углеводородов от пробоотборного зонда до анализатора, составляющее 4 секунды, что будет определять положение внутри помещений блока FID.

Анализаторы могут находиться в большой и подходящей вентилируемой диспетчерской, а трубка Вентури и мешки для проб — в соседней комнате. Турбокомпрессоры обычно размещают на крыше, так как они часто производят высокий уровень шума.В качестве альтернативы, для двигателей легковых автомобилей анализаторы, система управления CVS и сумка для хранения могут быть упакованы в один приборный шкаф, обычно с четырьмя отсеками.

Так называемый туннель мини-разбавления был разработан для уменьшения проблем, присущих системам CVS в существующих испытательных лабораториях; однако пользователи должны проверить, разрешено ли его использование законодательством, с которым они работают. В этом случае необходимо точно измерить долю общего потока выхлопных газов, поступающих в туннель.Это достигается за счет использования специально разработанной системы пробоотборных зондов, которая обеспечивает постоянное соотношение между расходом отбора проб и расходом отработавших газов.

Во всех системах CVS выхлопные газы могут направляться в анализаторы для измерения либо из накопленного объема в мешках для проб, либо непосредственно из транспортного средства, так называемый модальный отбор.

В любом передовом испытательном центре, например, задействованном при разработке SULEV, в системе транспортного средства будет создано от трех до пяти или более точек отбора газа, из которых может быть взят газ для анализа, например:

1.

EGR Образец

2.

Перед каталитическим преобразователем автомобиля (Pre-Cat)

3.
3.

после каталитического конвертера автомобиля (Post-Cat)

4.

Tailpipe образец (модальный)

5.

разбавленный образец (пакеты для образцов)

Из 2 и 3 можно рассчитать эффективность CAT(s).

В дополнение к перечисленным ранее точкам забора проб из туннеля CVS для измерения твердых частиц может быть взято еще несколько.

Последствия для здоровья и безопасности и блокировки для систем отбора проб постоянного объема Разбавляющий воздух отбирается из испытательной камеры, и в условиях неисправности работы нагнетателя и выхода из строя или отключения системы вентиляции камеры может создаваться отрицательное давление в камере, препятствующее открытию дверей камеры.Поэтому система вентиляции камеры должна быть сблокирована с вентилятором, чтобы предотвратить это.

2.

В случае отказа вентилятора или слишком слабого потока воздуха из-за использования слишком малого потока Вентури горячий выхлопной газ может вернуться в фильтр и вызвать возгорание. Датчик температуры должен быть установлен непосредственно за входным фильтром туннеля разбавления и подключен к сигнальному каналу, настроенному примерно на 45°C.

3.

Газоанализаторы, которые должны выпускать калибровочные газы при атмосферном давлении, должны быть снабжены вытяжным колпаком для отвода газов в вентиляционную вытяжку; такая вытяжка должна быть сблокирована с анализатором, желательно датчиком потока.

Газ Законы

Закон А. Бойля
Закон Бойля гласит: если температуру пробы газа поддерживать постоянной, объем пробы будет изменяться обратно пропорционально изменению давления.Это утверждение означает, что если давление увеличивается, объем уменьшается. Если давление уменьшится, объем увеличится. Этот закон можно выразить в виде уравнения, связывающего начальный объем ( V 1 ) и начальное давление ( P 1 ) с конечным объемом ( V 2 ) и конечным давлением ( P 2 ). При постоянной температуре,


Преобразование этого уравнения дает:
  В 1 П 1 = В 2 П 2 или В 2 = В 1 х П 1
П 2

Закон Бойля показан на рисунке 9. 8, на котором показан образец газа, заключенный в контейнер с подвижным поршнем. Контейнер поддерживают при постоянной температуре и подвергают регулярно увеличивающемуся давлению. Когда поршень неподвижен, давление, которое он оказывает на образец газа, равно давлению, которое газ оказывает на него. Когда давление на поршень удваивается, он движется вниз до тех пор, пока давление газа не сравняется с давлением поршня. В этот момент объем газа уменьшается вдвое. Если давление на поршень снова удвоится, объем газа уменьшится до одной четверти своего первоначального объема.
РИСУНОК 9.8 Закон Бойля: при постоянной температуре объем пробы газа обратно пропорционален давлению. Кривая представляет собой график, основанный на данных, перечисленных на рисунке.

 

На молекулярном уровне давление газа зависит от количества столкновений его молекул со стенками сосуда. Если давление на поршень увеличить вдвое, объем газа уменьшится вдвое. Молекулы газа, заключенные теперь в меньшем объеме, сталкиваются со стенками сосуда в два раза чаще, и их давление снова становится равным давлению поршня.

Как закон Бойля связан с кинетической молекулярной теорией? Первый постулат теории гласит, что образец газа занимает относительно огромное пустое пространство, содержащее молекулы незначительного объема. Изменение давления на образец изменяет только объем этого пустого пространства, но не объем молекул.

Пример:

Образец газа имеет объем 6,20 л при температуре 20°С и давлении 0,980 атм. Каков его объем при той же температуре и давлении 1,11? банкомат?

1.Табулировать данные

  Начальные условия Окончательные условия
объем В 1 = 6,20 л В 2 = ?
давление P 1 = 0,980 атм Р 2 = 1. 11 атм

2. Проверьте блок давления. Если они разные, используйте преобразование фактор, чтобы сделать их одинаковыми. (Коэффициенты пересчета давления находятся в предыдущем разделе.)

3. Замена в уравнении закона Бойля:

4. Убедитесь, что ваш ответ разумен. Давление увеличилось громкость должна уменьшиться. Расчетный конечный объем меньше начальный объем, как и предполагалось.


Б. Закон Чарльза
Закон Чарльза гласит: если давление пробы газа поддерживается постоянным, объем пробы будет напрямую зависеть от температуры в градусах Кельвина (рис. 9.9). По мере увеличения температуры будет увеличиваться и объем; если температура уменьшится, объем уменьшится. Это соотношение может быть выражено уравнением, связывающим начальный объем ( V 1 ) и начальную температуру ( T 1 , измеренную в K) с конечным объемом ( V 2 ) и конечной температурой ( Т 2 измеряется в К). При постоянном давлении,

Преобразование этого уравнения дает:

  В 2 = В 1 х Т 2
Т 1
или В 2
Т 2
= В 1
Т 1

РИСУНОК 9.9 Закон Чарльза: при постоянном давлении объем пробы газа прямо пропорционален температуре в градусах Кельвина.


Как закон Шарля соотносится с постулатами кинетической молекулярной теории? Теория утверждает, что молекулы в образце газа находятся в постоянном быстром беспорядочном движении. Это движение позволяет крошечным молекулам эффективно занимать относительно большой объем, заполненный всей пробой газа.

Что подразумевается под «эффективно оккупировать»? Рассмотрим баскетбольный матч, когда во время игры на площадке находятся тринадцать человек (десять игроков и три официальных лица).Стоя на месте, они занимают лишь небольшую часть пола. Во время игры они находятся в постоянном быстром движении, эффективно занимая всю площадку. Вы не могли пересечь пол без опасности столкновения. Поведение молекул в пробе газа аналогично. Хотя фактический объем молекул составляет лишь небольшую часть объема образца, постоянное движение молекул позволяет им эффективно заполнять это пространство. С повышением температуры увеличивается и кинетическая энергия молекул.Поскольку все они имеют одинаковую массу, увеличение кинетической энергии должно означать увеличение скорости. Эта повышенная скорость позволяет молекулам занимать или заполнять увеличенный объем, как это делают баскетболисты в быстрых действиях. Точно так же при понижении температуры молекулы движутся медленнее и занимают меньше места.

Следующий пример показывает, как можно использовать закон Чарльза в расчетах.

Пример:

A Объем пробы газа составляет 746 мл при 20°С.Каков его объем при температуре тела (37&degC)? Предположим, что давление остается постоянным.

1. Свести данные в таблицу

  Начальные условия Окончательные условия
объем В 1 = 746 мл В 2 = ?
температура Т 1 = 20&degC Т 2 =37°С

2. Совпадают ли единицы измерения? Закон Шарля требует, чтобы температура была измеряется в Кельвинах, чтобы дать правильное числовое соотношение. Следовательно, изменить заданную температуру на Кельвин:

Т 1 = 20 + 273 + 293 К

Т 2 = 37 + 273 =310 К

3. Рассчитать новый объем:

4.Разумный ли ответ? этот объем больше исходного объема, как и предсказывалось по повышению температуры. Ответ таким образом разумно.


C. Закон о комбинированном газе
Часто проба газа подвергается изменениям как температуры, так и давления. В таких случаях уравнения закона Бойля и закона Шарля могут быть объединены в одно уравнение, представляющее комбинированный газовый закон, которое гласит: Объем образца газа изменяется обратно пропорционально его давлению и прямо пропорционально его температуре в Кельвинах. температура.


Как до того, V P , P P 1 T T 1 1 1 — это начальные условия, а V 2 , P 2 , и T 2 — окончательные условия. Уравнение комбинированного газового закона можно преобразовать в другую часто используемую форму:

Пример:

Образец газа занимает объем 2.5 л при 10°С и 0,95 атм. Что его объем при 25°С и 0,75 атм?

Решение

  Начальные условия Окончательные условия
объем В 1 = 2,5 л В 2 = ?
давление Р 1 = 0.95 атм P 2 = 0,75 атм
температура Т 1 = 10°С = 283 К Т 2 =25°С = 298 К

Убедитесь, что P1 и P2 измеряются в одних и тех же единицах измерения и обе температуры были изменены на Кельвины. Подставляем в уравнение:

Решая это уравнение получаем:

Этот ответ разумен.Как изменение давления (ниже), так и температура изменение (выше) приведет к увеличению громкости.

Пример:

Образец газа изначально занимает объем 0,546 л при 745 мм рт. 95 °С. Какое давление потребуется, чтобы удержать образец объемом 155 мл при 25 °С?

Решение

  Начальные условия Окончательные условия
объем В 1 = 0.546 л В 2 = 155 мл = 0,155 л
давление P 1 = 745 мм рт.ст. P 2 = ?
температура Т 1 = 95°С = 368 К Т 2 =25°С = 298 К

Обратите внимание, что единицы измерения каждого свойства теперь одинаковы в начальном и конечное состояние. Подставляя в уравнение:

Гипотеза Д. Авогадро и молярный объем
Гипотеза Авогадро гласит: при одинаковых температуре и давлении равные объемы газов содержат одинаковое количество молекул (рис. 9.10). Это утверждение означает что если в одном литре азота при определенной температуре и давлении содержится 1,0 X 10 22 молекул, то один литр любого другого газа одновременно температура и давление также содержит 1.0 X 10 22 молекул.


РИСУНОК 9.10 Гипотеза Авогадро: при одинаковых температуре и давлении равные объемы различных газов содержат одинаковое количество молекул. Каждый баллон вмещает 1,0 л газа при температуре 20°C и давлении 1 атм. Каждая содержит 0,045 моль или 2,69 х 10 22 молекул газа.

Обоснование гипотезы Авогадро не всегда сразу становится очевидным.Но учтите, что свойства газа, которые связывают его объем с его температурой и давлением, были описаны с использованием постулатов кинетической молекулярной теории без упоминания состава газа. Один из выводов, который мы сделали из этих постулатов, заключался в том, что при любом давлении объем, занимаемый образцом газа, зависит от кинетической энергии его молекул, а среднее значение этих кинетических энергий зависит только от температуры образца. Другими словами, при данной температуре все молекулы газа, независимо от их химического состава, имеют одинаковую среднюю кинетическую энергию и, следовательно, занимают один и тот же эффективный объем.

Одним из следствий гипотезы Авогадро является понятие молярного объема. Молярный объем (объем, занимаемый одним молем) газа при давлении 1,0 атм и при 0°C (273,15 K) (стандартные условия или стандартные условия) составляет с точностью до трех значащих цифр 22,4 л. Молярный объем можно использовать для расчета плотность газа, d газ , в стандартных условиях. Уравнение для этого расчета:

формула
  На СТП, д газ = или молекулярная масса в граммах
22. 4 литра на моль

Пример:

Расчет плотности азота при стандартных условиях (STP)

Решение

Молярная масса азота составляет (2 x 14,0) или 28,9 г/моль. Молярный объем составляет 22,4 л. Плотность – это отношение массы к объему (масса/объем). Следовательно:

Второе следствие гипотезы Авогадро заключается в том, что при постоянной температуре и давление, объем пробы газа зависит от количества молекул (или моли), которые содержит образец.Говоря несколько иначе, если давление и температура постоянны, соотношение между объемом пробы газа и количество молекул, содержащихся в образце, является константой. Указав это соотношение как уравнение,

  Объем пробы 1
Объем пробы 2
= Количество молекул в образце 1
Количество молекул в образце 2

Пример:

Образец газа, содержащий 5. 02×10 23 молекул имеет объем 19,6 л. При одинаковые температура и давление, сколько молекул будет содержаться в 7,9 л газа?

Решение

Если температура и давление поддерживаются постоянными, объем газа прямо пропорциональна числу содержащихся в нем молекул. Замена значения в уравнении:

Перестановка и решение:

 

Э.Уравнение идеального газа
Различные утверждения, относящиеся к давлению, объему, температуре и числу молей пробы газа можно объединить в одно утверждение: Объем ( V ) занимаемая газом, прямо пропорциональна его температуре по Кельвину ( T ) и количество молей ( n ) газа в образце, и обратно пропорционально пропорциональна его давлению ( P ). В математической форме это утверждение становится:

где V = объем, n = моли образца, P = давление, T = температура в K и R = константа пропорциональности, известная как газовая постоянная. Это уравнение, называемое уравнением идеального газа, часто записывается в виде

Термин идеальный газ означает газ, который точно подчиняется газовым законам. Реальные газы, те газы, молекулы которых не следуют в точности постулатам кинетической молекулярной теории, демонстрируют незначительные отклонения в поведении от тех, которые предсказываются газовыми законами.

Значение газовой постоянной R можно определить, подставив в уравнение известные значения для одного моля газа при стандартных условиях.

  Р = PV
нТл
= 1 атм Х 22,4 л
1 моль Х 273 К
= 0,0821 л-атм
моль-К

В таблице 9.3 показано значение газовой постоянной R, когда единицы измерения отличаются от показанных здесь.

ТАБЛИЦА 9. 3 Несколько значений газовой постоянной R
Значение Единицы
0.0821 1 атм/моль-К
8,31 х 10 3 л-Па/моль-К
62,4 л-торр/моль-К
8.31 м 3 -Па/моль-К

Пример:

Какой объем занимает 5,50 г углекислого газа при температуре 25°С и давлении 742 торр?

Решение

1.Определите переменные в уравнении и преобразуйте единицы измерения, чтобы они соответствовали газовой постоянной. Мы будем использовать газовую постоянную 0,082 л-атм/моль-К. Это значение устанавливает единицы объема (л), давления (атм), моли и температура (К), которые будут использоваться при решении задачи.

2. Подставив эти значения в уравнение идеального газа:

Единицы отменяются; ответ резонный.Количество углекислого газа составляет около одной восьмой моль. Условия недалеко от СТО. Ответ (3,13 л) составляет примерно одну восьмую молярного объема (22,4 л).

 

Пример:

Веселящий газ — оксид азота, N 2 O. Какова плотность смеха газа при 30 °C и 745 торр?

Разыскивается:

Плотность (то есть масса/объем) N 2 O при 30°C и 745 торр.

Стратегия:

Масса одного моля в СТП известна. Используя уравнение идеального газа, мы можно вычислить объем одного моля при заданных условиях. Плотность при заданных условиях можно рассчитать.

Данные:

Подстановка в уравнение идеального газа,

Расчет плотности:

 

Молярный объем часто используется для определения молекулярной массы низкокипящего жидкость. Соединение становится газообразным при измеренных температуре и давлении, и определяется масса измеренного объема пара. Пример 9.10 иллюстрирует этот процесс.

Пример:

Какова молекулярная масса соединения, если 0,556 г этого соединения занимает 255 мл при 9,56×10 4 Па и 98°С?

1. Определите количество молей n образца, используя уравнение для идеального газа.

Данные:

Будет использоваться газовая постоянная 0,0821 л-атм/моль-К; указанные данные должны изменить на эти единицы.

Подставляем в уравнение идеального газа:

2. Затем определите молекулярную массу соединения. Масса образец был дан как 0,556 г. Расчеты показали, что эта масса 0,00790 мол. Простое соотношение определяет молекулярную массу вещество.

Энтропия

 

Энтропия

 

1. имеет то же значение независимо от пути, если путь обратим

 

2. точное дифференциал некоторой функции, идентичной энтропии

 

3.

 

4. для двустороннего обрабатывать только

 

 

1. Энтропия — это функция состояния. Изменение энтропии определяется ее только начальное и конечное состояния

 

 

 

2. При анализе необратимого процесса нет необходимости делать прямое анализ реального обратимого процесса.

 

Подставить фактический процесс воображаемым обратимым процессом.Изменение энтропии для мнимого обратимый процесс такой же, как и необратимый процесс между данными конечное и начальное состояния.

 

 

(a) Поглощение энергия от резервуара с постоянной температурой

 

Энергия может добавляться реверсивно или необратимо в виде тепла или при выполнении работы.

 

 

 

 

 

 

Пример :-

 

Содержимое большого резервуар с постоянной температурой, поддерживаемой при 500 К, постоянно перемешивается гребное колесо с приводом от электродвигателя.Оцените изменение энтропии резервуар, если гребное колесо работает в течение двух часов с помощью двигателя мощностью 250 Вт.

 

 

Крыльчатое колесо переделано во внутреннюю энергию — необратимый процесс. Представьте себе обратимый процесс с идентичная добавка энергии

 

 

(b) Нагрев или охлаждение материи

 

для постоянного объема отопление

для постоянного давления отопление

 

, для постоянного давление

 

 

, для постоянного том процесс

 

Пример : —

 

Рассчитать энтропию изменится, если 1 кг воды при 30 0 С нагреть до 80 0 С при 1 давление бар. Удельная теплоемкость воды 4,2 кДж/кг-К

 

 

 

 

(в) Фаза изменение при постоянной температуре и давлении

 

 

Пример:-

 

Лед тает при 0 0 С со скрытой теплотой плавления = 339.92 кДж/кг. Вода кипит при атмосферном давлении при 100 0 С с h фг = 2257 кДж/кг.

 

 

 

(г) Адиабатический смешивание

 

Пример:-

 

Кусок стали Масса 30 кг при 427 0 С падает в 100 кг масла при 27 0 С. удельная теплоемкость стали и масла равна 0.5 кДж/кг-К и 3,0 кДж/кг-К соответственно. Рассчитайте изменение энтропии стали, нефти и Вселенной.

 

Т= окончательный равновесная температура.

 

 

 

или Т=319К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тдс отношения

 

Из определения энтропии,

 

dQ = Tds

 

 

дВ = ПДВ

 

Следовательно,

 

TdS = dU + PdV

 

Или, Tds = du + Pdv

 

Это известно как первое Tds или, уравнение Гиббса .

 

 

h = u + Pv dh = du + vdP

 

Следовательно, Tds = dh vdP

 

ds = (du/T) + (Pdv/T)

 

ds = (dh/T) (vdP/T)

 

 

Изменение состояния идеального газа

 

Если идеальный газ подвергается изменение с P 1 , v 1 , T 1 на P 2 , v 2 , T 2 изменение энтропии можно рассчитать, разработав обратимую путь, соединяющий два заданных состояния.

 

Рассмотрим два пути по которой можно перевести газ из начального состояния 1 в конечное состояние 2.

 

Газ в состоянии 1 нагревается при постоянном давлении до достижения температуры T 2 и затем реверсивно и изотермически доводят до конечного давления P 2 .

 

 

Путь 1-а: реверсивный, Процесс постоянного давления.

Путь А-2: реверсивный, изотермический путь

 

 

D s 1-a = dq/T = C p dT/T = C p пер(Т 2 1 )

 

D S S A-2 = DQ / T = (DU + PDV) / T = (PDV) / T = RLN (V 2 / V и )

 

(Поскольку du = 0 для изотермический процесс)

 

Начиная с P 2 v 2 = P a v a = P 1 v a

Или, v 2 /v a = P 1 /P 2

 

Или, D s a-2 = -Rln(P 2 /P 1 )

 

Следовательно, D s = D s 1-a + D s a-2 3

= С р пер(Т 2 1 ) Rln(P 2 /P 1 )

 

 

Путь 1-б-2: Газ изначально в состоянии 1 нагревается при постоянном объеме до конечной температуры T 2 а затем обратимо и изотермически изменяется до конечного давления P 2 .

 

 

 

 

1-b: реверсивный, постоянный том процесс

б-2: реверсивный, изотермический процесс

 

Д с 1-б = С в пер(Т 2 1 )

 

D с b-2 =Rln(v 2 /v 1 )

 

или, D с = C v ln(T 2 /T 1 )+ Rln(v 2 /v 1 )

 

Приведенное выше уравнение для
Ds также можно вывести следующим образом. способ:

 

ds = (dq/T) R = (du + Pdv)/T = (dh vdP)/T

или

 

 

%PDF-1.4 % 328 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 328 76 0000000016 00000 н 0000002922 00000 н 0000003036 00000 н 0000003650 00000 н 0000003677 00000 н 0000003815 00000 н 0000003929 00000 н 0000004042 00000 н 0000004520 00000 н 0000004871 00000 н 0000005166 00000 н 0000007264 00000 н 0000009312 00000 н 0000011214 00000 н 0000012540 00000 н 0000013992 00000 н 0000015563 00000 н 0000015695 00000 н 0000015832 00000 н 0000016278 00000 н 0000016843 00000 н 0000017397 00000 н 0000017811 00000 н 0000017923 00000 н 0000018546 00000 н 0000018811 00000 н 0000019401 00000 н 0000019658 00000 н 0000020151 00000 н 0000020178 00000 н 0000020797 00000 н 0000021057 00000 н 0000021479 00000 н 0000021506 00000 н 0000021987 00000 н 0000022245 00000 н 0000023919 00000 н 0000025898 00000 н 0000025968 00000 н 0000026067 00000 н 0000042749 00000 н 0000043014 00000 н 0000043487 00000 н 0000043557 00000 н 0000057687 00000 н 0000075159 00000 н 0000075521 00000 н 0000085408 00000 н 0000085521 00000 н 0000086942 00000 н 0000087039 00000 н 0000098521 00000 н 0000118032 00000 н 0000118303 00000 н 0000118326 00000 н 0000118404 00000 н 0000118481 00000 н 0000316290 00000 н 0000316649 00000 н 0000316989 00000 н 0000317055 00000 н 0000317171 00000 н 0000323188 00000 н 0000323227 00000 н 0000323305 00000 н 0000323422 00000 н 0000323500 00000 н 0000323778 00000 н 0000324099 00000 н 0000441174 00000 н 0000446018 00000 н 0000768612 00000 н 0000892551 00000 н 00006 00000 н 00002 00000 н 0000001816 00000 н трейлер ]/предыдущая 55>> startxref 0 %%EOF 403 0 объект >поток h-TILg~ ̐𐱍M 6UVj*w1!bhĐ-$Y6, Trzr{VQJ/Qo1JyhF}{

.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.