Isı miktarı bir ölçü birimidir. Isı miktarı. Isı dengesi denklemi

§ 1 Isı miktarı

Soğuk bir odada elektrikli ısıtıcıyı açıyoruz ve hava sıcaklığı artmaya başlıyor. Veya bir kış yürüyüşünden sonra geri dönüyoruz sıcak ev ve sıcak hissediyorum. Bu örnekler ısı transferine ilişkindir.

Isı transferi, iç enerjinin bir vücuttan diğerine herhangi bir değişiklik olmadan aktarılmasıdır. mekanik iş. Isı değişimi sürecinde, enerji veya dedikleri gibi ısı girer (odayı elektrikli ısıtıcıyla ısıtmak) veya odaya salınır. çevre(kasedeki sıcak suyun soğutulması).

Örneğin, bir odayı ısıtmak veya bir cihazı soğutmak, mekanizmayı aşırı ısınmadan korumak için hesaplamaların yapılması gerekir; bu, gelen veya çıkan ısı miktarını hızlı ve verimli bir şekilde hesaplayabileceğiniz bir parametrenin girilmesi anlamına gelir.

Isı miktarı, ısı değişimi sırasında bir vücuttan diğerine aktarılan enerjidir.

Bir kalorimetre görüyorsunuz; ısı miktarını ölçen bir cihaz. En basit kalorimetre iki kaptan oluşur: hava boşluğuyla ayrılan iç alüminyum ve dış plastik.

Pratikte nasıl uygulanır? İç bardağa 200 gr su dökün. Sıcaklığını ölçelim: 20 °C. Sıcak bir cismi metal bir silindir olan suya batırın.

Kalorimetrenin içinde ısı değişimi başlayacak ve silindirden suya belli bir miktar ısı aktarılacak ve bunun sonucunda sıcaklığı yükselerek 60 ° C'ye eşitlenecektir. Sıcaklıktaki değişimi hesaplayabilir, böylece kalorimetredeki suyun sıcaklığının kaç derece arttığını öğrenebilirsiniz:

Suyun kütlesinin 200 gr olduğu biliniyor, ısıtma mühendisi suyun 200 gr · 40 °C = 4000 kalori ısı aldığını açıklayacak ama fizikte ısı miktarı joule cinsinden ölçülür. Formül şuna benziyor:

ısı miktarı, maddenin özgül ısı kapasitesinin, alınan maddenin kütlesine ve sıcaklıktaki değişime göre çarpımına eşittir;

Bu formülde fiziksel bir miktar ortaya çıktı - spesifik ısı kapasitesi.

Bir maddenin özgül ısı kapasitesi, bu maddenin 1 (bir) kg'ının sıcaklığını 1 °C değiştirmek için ne kadar ısıya ihtiyaç duyulduğunu gösteren fiziksel skaler bir miktardır.

Bu değer tablo halindedir.

Tüm maddelerin spesifik ısı kapasiteleri ölçülmekte ve özel tablolarda listelenmektedir. Örneğin su için sıvı hal c = 4200 J/(kg°C). Fiziksel anlamı, 1 kg suyu 1 °C ısıtmak için 4200 J ısı gerektiğini göstermektedir. Aksi takdirde: her kilogram su 1 °C soğuyarak çevredeki cisimlere 4200 J termal enerji verir. Örneğimize dönersek kalorimetrenin içinde su olduğu için tablo verilerini kullanıp değerini yazacağız: c = 4200 J / (kg°C)

Yukarıdaki formülü kullanıyoruz ve suyun aldığı ısı miktarını joule cinsinden hesaplıyoruz:

§ 2 Isı miktarının ölçü birimleri

İşin rahatlığı ve özgüllüğü için, ısı miktarının (kalori) sistem dışı birimleri kullanılır.

Kalori, 1 gram suyun sıcaklığını 1°C (19,5 ila 20,5°C) artırmak için gereken ısı miktarıdır.

Veya kullan:

1kJ = 1000J

1MJ = 1000000J

Bu formül yalnızca madde ısıtıldığında değil, soğutulduğunda ısı verdiğinde de kullanılır.

Kalorimetrik ölçümler, ısı transferinin her zaman, bazı cisimlerin iç enerjisindeki bir azalmaya her zaman ısı değişimine katılan diğer cisimlerin aynı iç enerji akışının eşlik edeceği şekilde ilerlediğini göstermektedir. Bu, enerjinin korunumu ve dönüşümü yasasının tezahürlerinden biridir.

Isı miktarını hesaplamak için, bir maddenin özgül ısı kapasitesi, vücut ağırlığı ve sıcaklık değişimini ilişkilendiren ve bir maddenin ne zaman ısıtılıp soğutulduğunu hesaplamak için kullanılan bir formül kullanılır. SI sistemindeki ısı miktarının ölçü birimi joule'dür. Ayrıca farklı maddeler için tablo değerini de bulduk - spesifik ısı kapasitesi

Kullanılan literatürün listesi:

1. Fizik. 8. Sınıf: Eğitim kurumları için ders kitabı / A.V. Peryshkin. – M.: Bustard, 2010.
2. Fizik 7-9 Ders Kitabı I.V. Krivchenko.
3. Fizik El Kitabı. İLE İLGİLİ. Kabardey. – M.: AST-PRESS, 2010.

Kullanılan görseller:

Termal enerji, iki yüzyıl önce icat edilen ve kullanılan bir ısı ölçüm sistemidir. Bu miktarla çalışmanın temel kuralı şuydu: Termal enerji devam eder ve öylece yok olamaz, ancak başka bir enerji biçimine geçebilir.

Genel olarak kabul edilen birkaç tane var termal enerji ölçü birimleri. Esas olarak endüstriyel sektörlerde kullanılırlar. En yaygın olanları aşağıda açıklanmıştır:

SI sistemine dahil olan herhangi bir ölçü biriminin tanımında bir amacı vardır. toplam tutarısı veya elektrik gibi bir tür enerji. Ölçüm süresi ve miktarı bu değerleri etkilemediğinden hem tüketilen hem de halihazırda tüketilen enerji için kullanılabilir. Ayrıca herhangi bir iletim ve alımın yanı sıra kayıplar da bu miktarlarda hesaplanır.

Kullanılan termal enerji ölçü birimleri nerede

Isıya dönüştürülen enerji birimleri

Açıklayıcı bir örnek olarak aşağıda çeşitli popüler SI göstergelerinin termal enerjiyle karşılaştırmaları verilmiştir:

• 1 GJ, 0,24 Gcal'e eşittir; elektriksel eşdeğer 3400 milyon kWh'ye eşittir. Isıl enerji eşdeğerinde 1 GJ = 0,44 ton buhar;
• Aynı zamanda 1 Gcal = 4,1868 GJ = saatte 16.000 milyon kW = 1,9 ton buhar;
• 1 ton buhar saatte 2,3 GJ = 0,6 Gcal = 8200 kW'a eşittir.

İÇİNDE bu örnek Verilen buhar değeri, suyun 100°C'ye ulaştığında buharlaşması olarak alınır.

Isı miktarını hesaplamak için aşağıdaki prensip kullanılır: ısı miktarına ilişkin verileri elde etmek için sıvının ısıtılmasında kullanılır, ardından su kütlesi çimlenme sıcaklığı ile çarpılır. SI'da bir sıvının kütlesi kilogram cinsinden ölçülürse ve sıcaklık farkları Celsius derecesinde ölçülürse, bu tür hesaplamaların sonucu kilokalori cinsinden ısı miktarı olacaktır.

Termal enerjiyi bir fiziksel vücuttan diğerine aktarmaya ihtiyaç varsa ve olası kayıpları bilmek istiyorsanız, o zaman maddenin alınan ısısının kütlesini artışın sıcaklığıyla çarpmaya ve sonra bulmaya değer. elde edilen değerin maddenin “özgül ısı kapasitesi” ile çarpımı.

1. İş yaparak iç enerjide meydana gelen değişiklik, iş miktarı ile karakterize edilir, yani. İş, iç enerjideki değişimin bir ölçüsüdür. bu süreç. Isı transferi sırasında vücudun iç enerjisindeki değişiklik, adı verilen bir değerle karakterize edilir. ısı miktarı.

Isı miktarı, iş yapılmadan ısı transferi sürecinde vücudun iç enerjisindeki değişimdir.

Isı miktarı ​\(Q\) harfiyle gösterilir. Isı miktarı iç enerjideki değişimin bir ölçüsü olduğundan birimi joule'dür (1 J).

Bir cisim iş yapmadan belli miktarda ısı aktardığında iç enerjisi artar, belli miktarda ısı verirse iç enerjisi azalır.

2. Aynı sıcaklıkta iki kaba 100 gr, diğerine 400 gr su döküp aynı brülörlere koyarsanız, ilk kaptaki su daha erken kaynar. Dolayısıyla cismin kütlesi ne kadar büyük olursa, ısınmak için ihtiyaç duyduğu ısı miktarı da o kadar fazla olur. Aynı şey soğutma için de geçerlidir: Daha büyük kütleli bir cisim soğutulduğunda daha fazla miktarda ısı yayar. Bu cisimler aynı maddeden yapılmıştır ve aynı derecelerde ısınıp soğurlar.

​3. Şimdi 100 g suyu 30 °C'den 60 °C'ye ısıtırsak; 30 °С'ye kadar ve ardından 100 °С'ye kadar, yani. 70 °C'ye kadar ısıtılırsa, ilk durumda ısınmak ikinciye göre daha az zaman alacaktır ve buna göre suyu 30 °C'ye ısıtmak için suyu 70 °C'ye ısıtmaktan daha az ısı harcanacaktır. Dolayısıyla, ısı miktarı son ​\((t_2\,^\circ C) \) ve başlangıç ​​\((t_1\,^\circ C) \) sıcaklıkları arasındaki farkla doğru orantılıdır: ​\(Q \sim(t_2-t_1) \) .

4. Şimdi bir kaba 100 g su dökülür ve benzer başka bir kaba biraz su dökülür ve içine kütlesi ile suyun kütlesi 100 g olacak şekilde metal bir gövde yerleştirilir ve kaplar aynı sıcaklıkta ısıtılırsa fayanslar kullanıldığında, yalnızca su içeren bir kabın, su ve metal gövde içeren bir kaptan daha düşük bir sıcaklığa sahip olacağı görülebilir. Bu nedenle her iki kaptaki içeriklerin sıcaklığının aynı olması için suya ve metal gövdeye göre daha fazla ısının suya aktarılması gerekir. Dolayısıyla bir cismi ısıtmak için gereken ısı miktarı, bu cismin yapıldığı maddenin türüne bağlıdır.

5. Vücudu ısıtmak için gereken ısı miktarının madde türüne bağımlılığı şu şekilde karakterize edilir: fiziksel miktar isminde bir maddenin özgül ısı kapasitesi.

Bir maddenin 1 kg (veya 1 K) kadar ısıtılması için verilmesi gereken ısı miktarına eşit olan fiziksel miktara maddenin özgül ısısı denir.

1 kg'lık bir madde 1 °C'ye kadar soğutulduğunda aynı miktarda ısı verir.

Özgül ısı kapasitesi ​\(c\) harfiyle gösterilir. Özgül ısı kapasitesinin birimi 1 J/kg °C veya 1 J/kg K'dir.

Maddelerin özgül ısı kapasitesinin değerleri deneysel olarak belirlenir. Sıvıların özgül ısı kapasitesi metallere göre daha yüksektir; Su en yüksek özgül ısı kapasitesine sahiptir, altının ise çok küçük bir özgül ısı kapasitesi vardır.

Kurşunun özgül ısı kapasitesi 140 J/kg °C'dir. Bu, 1 kg kurşunu 1 °C ısıtmak için 140 J ısı harcamak gerektiği anlamına gelir. 1 kg su 1 °C soğuduğunda da aynı miktarda ısı açığa çıkacaktır.

Isı miktarı cismin iç enerjisindeki değişime eşit olduğundan özgül ısı kapasitesinin, 1 kg'lık bir maddenin sıcaklığı 1°C değiştiğinde iç enerjisinin ne kadar değiştiğini gösterdiğini söyleyebiliriz. Özellikle 1 kg kurşunun iç enerjisi 1 °C ısıtıldığında 140 J artar, soğutulduğunda ise 140 J azalır.

Kütleli bir cismi ​\(m \) ​ sıcaklığından \((t_1\,^\circ C) \) sıcaklığına \((t_2\,) ısıtmak için gerekli olan ısı miktarı ​\(Q \) ​^\circ C) \) , maddenin özgül ısısı, vücut kütlesi ve son ve başlangıç ​​sıcaklıkları arasındaki farkın çarpımına eşittir, yani.

\[ Q=cm(t_2()^\circ-t_1()^\circ) \]

Vücudun soğuduğunda verdiği ısı miktarını hesaplamak için de aynı formül kullanılır. Sadece bu durumda son sıcaklık başlangıç ​​sıcaklığından çıkarılmalıdır; itibaren daha büyük değer daha az sıcaklık çıkarın.

6. Sorun çözümü örneği. İçinde 80°C sıcaklıkta 200 g su bulunan bir behere 20°C sıcaklıktaki 100 g su dökülüyor. Bundan sonra kapta 60°C'lik sıcaklık belirlendi. Soğuk su tarafından alınan ve sıcak su tarafından verilen ısı ne kadardır?

Bir sorunu çözerken aşağıdaki eylem sırasını gerçekleştirmelisiniz:

1. sorunun durumunu kısaca yazın;
2. miktarların değerlerini SI'ya dönüştürmek;
3. sorunu analiz edin, hangi cisimlerin ısı alışverişine katıldığını, hangi cisimlerin enerji verdiğini ve hangilerinin aldığını belirleyin;
4. sorunu çözmek Genel görünüm;
5. hesaplamalar yapın;
6. Alınan yanıtı analiz edin.

1. Görev.

Verilen:
\\ (m_1 \) \u003d 200 g
\(m_2 \) \u003d 100 g
​ \ (t_1 \) \u003d 80 ° С
​ \ (t_2 \) \u003d 20 ° С
​ \ (t \) \u003d 60 ° С
______________

​\(Q_1 \) ​ — ? ​\(Q_2 \) ​ — ?
​ \ (c_1 \) ​ \u003d 4200 J / kg ° С

2. Sİ:\\ (m_1 \) \u003d 0,2 kg; ​ \ (m_2 \) \u003d 0,1 kg.

3. Görev Analizi. Problem, sıcak ve sıcak arasındaki ısı alışverişi sürecini açıklamaktadır. soğuk su. Sıcak su miktarda ısı verir ​\(Q_1 \) ​ ve ​\(t_1 \) ​ sıcaklığından ​\(t \) sıcaklığına kadar soğur. Soğuk su miktarda ısı alır ​\(Q_2 \) ​ ve ​\(t_2 \) ​ sıcaklığından ​\(t \) ​ sıcaklığına kadar ısınır.

4. Sorunun genel biçimde çözümü. Açığa çıkan ısı miktarı sıcak su, şu formülle hesaplanır: ​\(Q_1=c_1m_1(t_1-t) \) .

Soğuk suyun aldığı ısı miktarı şu formülle hesaplanır: \(Q_2=c_2m_2(t-t_2) \) .

5. Bilgi işlem.
​ \ (Q_1 \) \u003d 4200 J / kg ° C 0,2 kg 20 ° C \u003d 16800 J
\ (Q_2 \) \u003d 4200 J / kg ° C 0,1 kg 40 ° C \u003d 16800 J

6. Cevapta sıcak suyun verdiği ısı miktarının soğuk suyun aldığı ısı miktarına eşit olduğu elde edildi. Bu durumda idealleştirilmiş bir durum düşünülmüş ve suyun bulunduğu camın ve çevredeki havanın ısıtılması için belirli bir miktarda ısının kullanıldığı dikkate alınmamıştır. Gerçekte sıcak suyun verdiği ısı miktarı, soğuk suyun aldığı ısı miktarından daha fazladır.

Bölüm 1

1. Gümüşün özgül ısı kapasitesi 250 J/(kg °C)’dir. Bu ne anlama gelir?

1) 1 kg gümüşü 250 °C'de soğuturken 1 J miktarda ısı açığa çıkar
2) 1 °C'de 250 kg gümüş soğutulduğunda 1 J'lik bir ısı açığa çıkar.
3) 250 kg gümüş 1°C soğuduğunda 1 J kadar ısı alınır.
4) 1 kg gümüş 1°C soğuduğunda 250 J ısı açığa çıkar.

2. Çinkonun özgül ısı kapasitesi 400 J/(kg °C)'dir. Bu demektir

1) 1 kg çinko 400 °C'ye ısıtıldığında iç enerjisi 1 J artar
2) 400 kg çinko 1 °C ısıtıldığında iç enerjisi 1 J artar.
3) 400 kg çinkoyu 1 °C ısıtmak için 1 J enerji harcamak gerekir
4) 1 kg çinko 1 °C ısıtıldığında iç enerjisi 400 J artar.

3. Aktarırken sağlam vücut kütle ​\(m \) ​\(Q \) ​vücut sıcaklığı ​\(\Delta t^\circ \) arttı. Aşağıdaki ifadelerden hangisi bu cismin maddesinin özgül ısı kapasitesini belirler?

1) ​\(\frac(m\Delta t^\circ)(Q) \)​
2) \(\frac(Q)(m\Delta t^\circ) \)​
3) \(\frac(Q)(\Delta t^\circ) \) ​
4) \(Qm\Delta t^\circ \) ​

4. Şekilde aynı kütleye sahip iki cismin (1 ve 2) belirli bir sıcaklıkta ısıtılması için gereken ısı miktarının grafiği gösterilmektedir. Bu cisimlerin yapıldığı maddelerin spesifik ısı kapasitesi (​\(c_1 \) ​ ve ​\(c_2 \) ) değerlerini karşılaştırın.

1) ​\(c_1=c_2 \) ​
2) ​\(c_1>c_2 \) ​
3) \(c_1 4) cevap cisimlerin kütlesinin değerine bağlıdır

5. Diyagram, sıcaklıkları aynı derece değiştiğinde eşit kütleli iki gövdeye aktarılan ısı miktarının değerlerini göstermektedir. Cisimleri oluşturan maddelerin özgül ısı kapasiteleri için hangi oran doğrudur?

1) \(c_1=c_2 \)
2) \(c_1=3c_2 \)
3) \(c_2=3c_1 \)
4) \(c_2=2c_1 \)

6. Şekil, katı bir cismin sıcaklığının onun tarafından verilen ısı miktarına bağımlılığının bir grafiğini göstermektedir. Vücut ağırlığı 4 kg. Bu cismin maddesinin özgül ısı kapasitesi nedir?

1) 500 J/(kg °C)
2) 250 J/(kg°C)
3) 125 J/(kg°C)
4) 100 J/(kg°C)

7. 100 g ağırlığındaki kristalli bir madde ısıtıldığında maddenin sıcaklığı ve maddeye verilen ısı miktarı ölçüldü. Ölçüm verileri tablo halinde sunuldu. Enerji kayıplarının ihmal edilebileceğini varsayarak, katı haldeki bir maddenin özgül ısı kapasitesini belirleyin.

1) 192 J/(kg°C)
2) 240 J/(kg°C)
3) 576 J/(kg°C)
4) 480 J/(kg°C)

8. 192 g molibdeni 1 K ısıtmak için ona 48 J miktarda ısı aktarmak gerekir. Bu maddenin özgül ısı kapasitesi nedir?

1) 250 J/(kg·K)
2) 24 J/(kg·K)
3) 4 10 -3 J/(kg·K)
4) 0,92 J/(kg·K)

9. 100 g kurşunu 27°C'den 47°C'ye ısıtmak için ne kadar ısı gerekir?

1) 390 J
2) 26kJ
3) 260J
4) 390kJ

10. Bir tuğlayı 20°C'den 85°C'ye ısıtmak için, aynı kütledeki suyu 13°C'ye ısıtmak için harcanan ısı miktarı aynıdır. Bir tuğlanın özgül ısı kapasitesi

1) 840 J/(kg·K)
2) 21000 J/(kg·K)
3) 2100 J/(kg·K)
4) 1680 J/(kg·K)

11. Aşağıdaki ifade listesinden doğru olan iki tanesini seçin ve sayılarını tabloya yazın.

1) Bir cismin sıcaklığı belirli bir derece arttığında aldığı ısı miktarı, bu cismin sıcaklığı aynı sayıda derece düştüğünde verdiği ısı miktarına eşittir.
2) Bir madde soğutulduğunda iç enerjisi artar.
3) Bir maddenin ısıtıldığında aldığı ısı miktarı esas olarak moleküllerinin kinetik enerjisini arttırır.
4) Bir maddenin ısıtıldığında aldığı ısı miktarı esas olarak moleküllerin etkileşiminin potansiyel enerjisini arttırmaya gider.
5) Bir cismin iç enerjisi ancak ona belli miktarda ısı verildiğinde değiştirilebilir

12. Tablo, bakır veya bakırdan yapılmış silindirlerin soğutulması sırasında ortaya çıkan ​\(m \) ​ kütle ölçümlerinin sonuçlarını, sıcaklık değişimlerini ​\(\Delta t \) ​ ve ısı miktarını ​\(Q \) ​ gösterir. alüminyum.

Hangi ifadeler deneyin sonuçlarıyla tutarlıdır? Verilen listeden doğru ikisini seçin. Numaralarını listeleyin. Yapılan ölçümlere dayanarak soğutma sırasında açığa çıkan ısı miktarının,

1) silindirin yapıldığı maddeye bağlıdır.
2) silindirin yapıldığı maddeye bağlı değildir.
3) Silindirin kütlesi arttıkça artar.
4) Sıcaklık farkı arttıkça artar.
5) Alüminyumun özgül ısı kapasitesi kalayın özgül ısı kapasitesinden 4 kat daha fazladır.

Bölüm 2

C1. Ağırlığı 2 kg olan katı bir cisim 2 kW'lık bir fırına yerleştirilip ısıtılıyor. Şekil bu cismin sıcaklığının ​\(t \) ​ ısıtma süresine ​\(\tau \) bağımlılığını göstermektedir. Bir maddenin özgül ısı kapasitesi nedir?

1) 400 J/(kg°C)
2) 200 J/(kg°C)
3) 40 J/(kg°C)
4) 20 J/(kg°C)

Yanıtlar

“...- Sana kaç papağan sığar, boyun bu kadar.
- Gerçekten ihtiyacım var! Bu kadar papağanı yutmayacağım! ... "

M / f'den "38 papağan"

Uluslararası SI (Uluslararası Birim Sistemi) kurallarına uygun olarak, ısı enerjisi miktarı veya ısı miktarı Joule [J] cinsinden ölçülür, ayrıca kiloJoule [kJ] = 1000 J., MegaJoule [MJ]'nin birden fazla birimi vardır. = 1.000.000 J, GigaJoule [ GJ] = 1.000.000.000 J., vb. Bu termal enerji ölçüm birimi ana uluslararası birimdir ve çoğunlukla bilimsel, bilimsel ve teknik hesaplamalarda kullanılır.

Bununla birlikte, hepimiz ısı miktarını (veya sadece ısıyı) ölçmek için başka bir birimin bir kalorinin yanı sıra bir kilokalori, Megakalori ve Gigakalori olduğunu biliyoruz veya en azından bir kez duyduk, bu da kilo, Giga ve Mega ön ekleri anlamına gelir, bkz. yukarıdaki Joule ile örnek. Ülkemizde tarihsel olarak öyle gelişmiştir ki, ister elektrikle, ister gazla ister pelet kazanlarla ısıtma olsun, ısıtma tarifelerini hesaplarken, tam olarak bir Gigakalori termal enerjinin maliyetini dikkate almak gelenekseldir.

Peki Gigakalori, kilowatt, kilowatt*saat veya kilowatt/saat ve Joule nedir ve aralarında nasıl bir ilişki vardır?, bu yazıda öğreneceksiniz.

Yani, termal enerjinin temel birimi daha önce de belirtildiği gibi Joule'dür. Ancak ölçü birimlerinden bahsetmeden önce, prensip olarak ev düzeyinde termal enerjinin ne olduğunu, nasıl ve neden ölçüleceğini açıklamak gerekir.

Hepimiz çocukluğumuzdan beri ısınmak için (termal enerji elde etmek için) bir şeyi ateşe vermeniz gerektiğini biliyoruz, bu yüzden hepimiz ateş yaktık, ateşin geleneksel yakıtı yakacak odundur. Bu nedenle, açıkçası, yakıtın yanması sırasında (herhangi bir: yakacak odun, kömür, pelet, doğal gaz, dizel yakıt), termal enerji (ısı) açığa çıkar. Ancak örneğin farklı hacimlerdeki suyu ısıtmak için farklı miktarda yakacak odun (veya başka bir yakıt) gerekir. Bir ateşte birkaç ateşin iki litre suyu ısıtmak için yeterli olduğu ve tüm kamp için yarım kova çorba pişirmek için birkaç demet yakacak odun stoklamanız gerektiği açıktır. Isı mühendisleri, yakacak odun demetleri ve çorba kovaları ile ısı miktarı ve yakıtın yanma ısısı gibi katı teknik miktarları ölçmemek için, açıklık ve düzen getirmeye karar verdiler ve ısı miktarı için bir birim icat etmeye karar verdiler. Bu birimin her yerde aynı olması için şu şekilde tanımlandı: Normal şartlarda (atmosfer basıncında) bir kilogram suyu bir derece ısıtmak, dolayısıyla bir gram suyu ısıtmak için 4.190 kalori yani 4.19 kilokalori gerekir. bin kat daha az ısı yeterli olacaktır - 4,19 kalori.

Kalori, uluslararası termal enerji birimi Joule ile aşağıdaki şekilde ilişkilidir:

1 kalori = 4,19 Joule.

Yani 1 gram suyu bir derece ısıtmak için 4,19 Joule termal enerji, bir kilogram suyu ısıtmak için ise 4.190 Joule ısı gerekir.

Teknolojide, termal (ve diğer) enerjinin ölçüm biriminin yanı sıra, bir güç birimi de vardır ve uluslararası sisteme (SI) göre bu Watt'tır. Güç kavramı aynı zamanda ısıtma cihazlarına da uygulanabilir. Bir ısıtma cihazı 1 saniyede 1 Joule termal enerji verebiliyorsa gücü 1 watt'tır. Güç, bir cihazın birim zaman başına belirli miktarda enerji (bizim durumumuzda termal enerji) üretme (yaratma) yeteneğidir. Su ile örneğimize dönecek olursak, bir kilogram (ya da bir litre, su durumunda, bir kilogram bir litreye eşittir) suyu bir santigrat derece (ya da Kelvin, her neyse) ısıtmak için 1 kilokalorilik bir güce ihtiyacımız var. veya 4,190 J. termal enerji. Bir kilogram suyu 1 saniyede 1 derece ısıtmak için aşağıdaki güçte bir cihaza ihtiyacımız var:

4190 J./1 s. = 4 190 W. veya 4,19 kW.

Bir kilogram suyumuzu aynı saniyede 25 derece ısıtmak istiyorsak, o zaman yirmi beş kat daha fazla güce ihtiyacımız var, yani.

4,19 * 25 \u003d 104,75 kW.

Böylece gücün 104,75 kW olduğu sonucuna varabiliriz. 1 litre suyu 1 saniyede 25 derece ısıtır.

Watt ve kilowatt'a ulaştığımıza göre, onlar hakkında da bir şeyler söylemeliyiz. Daha önce de belirtildiği gibi, watt, kazanın termal gücünü de içeren bir güç birimidir, ancak gaz kazanlarına ek olarak, gücü elbette aynı kilovat cinsinden ölçülen elektrikli kazanlar da insanoğluna aşinadır ve pelet veya gaz değil, kilovat saat cinsinden ölçülen elektrik tüketiyorlar. Enerji biriminin doğru yazılışı kilovat*saattir (yani kilovat saatle çarpılır, bölünmez), kW/saat yazmak hatadır!

Elektrikli kazanlarda elektrik enerjisi termal enerjiye (Joule ısısı denir) dönüştürülür ve kazan 1 kWh elektrik tüketiyorsa ne kadar ısı üretti? Bu basit soruyu cevaplamak için basit bir hesaplama yapmanız gerekir.

Kilowatt'ı kilojoule/saniyeye (saniyede kilojoule) ve saati saniyeye dönüştürürsek: bir saatte 3.600 saniye vardır, şunu elde ederiz:

1 kW*h =[ 1 kJ/s]*3600 s.=1,000 J *3600 s = 3,600,000 Joule veya 3,6 MJ.

Bu yüzden,

1 kWh = 3,6 MJ.

Buna karşılık, 3,6 MJ / 4,19 \u003d 0,859 Mcal \u003d 859 kcal \u003d 859.000 cal. Enerji (termal).

Şimdi ısı mühendislerinin çeşitli yakıt türleri için fiyatı dikkate almayı sevdiği Gigacalori'ye geçelim.

1 Gcal = 1.000.000.000 cal.

1.000.000.000 cal. \u003d 4,19 * 1,000,000,000 \u003d 4,190,000,000 J. \u003d 4,190 MJ. = 4,19 GJ.

Veya 1 kWh = 3,6 MJ olduğunu bilerek kilovat*saat başına 1 Gigakaloriyi yeniden hesaplarız:

1 Gcal = 4190 MJ/3,6 MJ = 1163 kWh!

Bu makaleyi okuduktan sonra ısı temini ile ilgili herhangi bir konuda firmamızın bir uzmanına danışmaya karar verirseniz, o zaman