RP-Energie-Lexikon - capacitate termică, capacitate termică specifică, căldură, depozitare
Definiție: o măsură a capacității unui corp de a stoca căldura
Engleză: capacitate termică, capacitate termică
Simbolul formulei: C. (capacitate termică specifică: c )
Unitate: J/K (capacitate termică specifică: J/(kg K), J/(m 3 K))
Creație originală: 26.08.2010; ultima modificare: 14.03.2020
Capacitatea de căldură C. a unui corp indică câtă energie este necesară pentru a-și crește temperatura cu 1 K (colocvial: cu un grad). De exemplu, capacitatea termică a unui litru de apă lichidă este de aproximativ 4,19 kJ/K. Capacitatea de căldură este o măsură a capacității unui corp de a stoca căldura: cantitatea de căldură furnizată în timpul încălzirii este eliberată din nou atunci când corpul este răcit la temperatura inițială. Capacitatea de căldură depinde desigur de cantitatea de material.
De asemenea, trebuie remarcat faptul că cantitatea de căldură care poate fi stocată depinde de posibila modificare a temperaturii. De exemplu, un rezervor de stocare a căldurii ceramice încălzit electric poate absorbi mult mai multă căldură pe kilogram decât un rezervor de stocare a apei calde, deoarece poate fi adus la temperaturi mult mai ridicate. Aceasta, deși capacitatea sa de căldură pe kilogram este semnificativ mai mică.
Capacitate termică specifică
Capacitatea termică specifică c caracterizează un anumit material și se referă la o cantitate fixă de obicei de un kilogram, uneori și la un volum (de exemplu, 1 metru cub). De exemplu, capacitatea termică specifică a apei lichide este de aproximativ 4,19 kJ/(kg K), iar cea a aerului 1,005 kJ/(kg K) sau 1,2 kJ/(m 3 K) (la temperatura camerei și presiune constantă, vezi de mai sus).
Dacă înmulțiți o astfel de cifră cu cantitatea corespunzătoare de material dintr-un obiect, obțineți din nou capacitatea de căldură. Exemplu: 400 kg de apă într-un rezervor de apă caldă duc la o capacitate de căldură de 4,19 kJ/(kg K) 400 kg = 1676 kJ/K = 1,676 MJ/K = 0,47 kWh/K. Memoria ia deci z. B. 4,7 kWh dacă este încălzit cu 10 K (colocvial: cu 10 grade).
Condiții de frontieră
Capacitatea termică specifică a gazelor poate depinde în mod semnificativ de condițiile în care are loc creșterea temperaturii. Valoarea c se aplică la presiune constantă, de ex. B. presiunea aerului din mediu. Valoarea cV se obține, totuși, dacă volumul se menține constant în timpul încălzirii (capacitate izocorică de căldură). Există o diferență considerabilă în cazul gazelor, deoarece dacă presiunea este constantă, gazul se va extinde atunci când este încălzit și va funcționa (eliberează energie mecanică). Deoarece temperatura depinde de energia internă rezultată, în mod corespunzător trebuie furnizată mai multă căldură pentru a obține creșterea dorită a temperaturii: c este deci mai mare decât cV . De exemplu, cu aerul c = 1,005 kJ/(kg K), în timp ce cV este doar 0,718 kJ/(kg K). Cu toate acestea, în cazul lichidelor și solidelor, această diferență este mult mai mică, deoarece expansiunea este mult mai slabă atunci când este încălzită.
De asemenea, poate exista o anumită dependență a capacității de căldură de temperatură. Cu toate acestea, acest efect este de obicei nesemnificativ, cu excepția cazului în care temperatura este modificată foarte semnificativ sau când are loc o tranziție de fază (de exemplu, topire sau evaporare).
Exemple
Un rezervor de stocare a apei calde cu o capacitate de 400 litri are o capacitate termică de 400 kg · 4,19 kJ/(kg K) = 1,68 MJ/K = 0,47 kWh/K, dacă este neglijată capacitatea termică a rezervorului. Prin urmare, aveți nevoie de aproximativ 40 K · 0,47 kWh/K = 18,6 kWh de căldură pentru a încălzi un astfel de sistem de stocare de la 10 ° C la 50 ° C.
Dacă aerul dintr-o cameră cu o suprafață de 20 m 2 și o înălțime de 2,5 m trebuie încălzit cu 10 grade, acest lucru necesită 10 K · 20 m 2 · 2,5 m · 1,2 kJ/(m 3 K) = 600 kJ = 0,17 kWh de căldură. (Ușoara influență a umidității aerului a fost neglijată aici.) Capacitatea de căldură a obiectelor solide dintr-o cameră și a pereților este considerabil mai mare decât cea a aerului. Prin urmare, ventilând scurt, dar energic o cameră (ventilație intermitentă), puteți menține pierderile de energie mult mai mici decât dacă o ventilați continuu, care apoi răcorește și obiectele și pereții.
Întrebări și comentarii de la cititori
Aici puteți sugera întrebări și comentarii pentru publicare și răspuns. Autorul RP-Energie-Lexikon va decide acceptarea conform anumitor criterii. În esență, ideea este că problema prezintă un interes larg.
Dacă primiți ajutor aici, s-ar putea să doriți să vă întoarceți favoarea cu o donație cu care susțineți dezvoltarea în continuare a dicționarului energetic.
Protecția datelor: Vă rugăm să nu introduceți aici date personale. Nu le-am publica oricum și le-am șterge în curând. Consultați și politica noastră de confidențialitate.
Dacă doriți feedback personal sau sfaturi din partea autorului, vă rugăm să îi scrieți prin e-mail.
Prin trimiterea vă dați consimțământul de a publica intrările dvs. aici în conformitate cu regulile noastre.
Dacă vă place acest site web, vă rugăm să informați prietenii și colegii - e. B. prin intermediul rețelelor sociale făcând clic aici:
Aceste butoane de partajare sunt configurate într-o manieră prietenoasă pentru protecția datelor!
Cod pentru linkuri de pe alte site-uri web
Dacă doriți să plasați un link către acest articol în altă parte (de exemplu, pe site-ul dvs., pe rețelele sociale, pe forumurile de discuții sau pe Wikipedia), puteți găsi codul aici. Astfel de legături pot fi B. să fie foarte util pentru explicații de cuvinte.
Link HTML către acest articol:
Cu o imagine de previzualizare (vezi caseta direct deasupra):
Dacă credeți că este potrivit să puneți un link pe Wikipedia, de ex. B. sub „== Weblinks ==”: