Что такое полная теплота

Явная теплота

Явная (сухая) теплота Q_я, кДж/ч (или Вт) – теплота, поступающая в помещение от сухих нагретых поверхностей оборудования, материалов, источников искусственного освещения, людей, солнечной радиации и иных источников, не влияющих на влагосодержание воздуха.

Q_я = Gc_сΔt = GΔI, = =, Вт, где

c_с = 1,005 теплоёмкость сухого воздуха;

Δt – разность начальной и конечной температур воздуха, ºС;

ΔI– разность начальной и конечной энтальпий воздуха, ;

3,6 – переводной коэффициент между и Вт.

При изменении температуры влажного воздуха при постоянном влагосодержании изменяется его явная теплота, и соответственно – теплосодержание (энтальпия).

Скрытая теплота

Скрытая теплотаQ_с, кДж/ч (или Вт) – теплота, вносимая водяным паром, источниками которого являются технологическое оборудование и процессы, люди, животные и т. д., без учёта явной теплоты, обусловленной массовой теплоёмкостью вещества.

При поступлении пара с той же температурой, что и у воздуха – передаётся только скрытая теплота, увеличивающая теплосодержание (энтальпию) влажной части воздуха без изменения его температуры.Количество скрытой теплоты в этом случае определяется по формуле:

Q_с = W(r + с_пt_в) =W i_пкДж/ч = =Вт, где

W = G – расход водяного пара, поступающего в составе влажного воздуха

Дата добавления: 2015-10-13 ; просмотров: 7101 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Полная теплота

Теплота жидкости и полная теплота сухого насыщенного водяного пара при разных давлениях представлены на фиг. [16]

Установка для определения полной теплоты испарения и температуры полного испарения состоит из следующих основных частей ( фиг. [17]

Накопление экспериментального материала по Значениям полных теплот испарения с помощью данного прибора, сопровождающееся определением других термических свойств ( в первую очередь теплоемкости), должно дать весьма ценный материал расчетно-термодинамического характера. [21]

Определить достоверно такие величины ( измеряя полные теплоты сгорания обычно порядка 1000 ккал / молъ) возможно только в точных экспериментах с образцами высокой чистоты. Все это требует чрезвычайно большого объема работы. [22]

В расчетах иногда применяют величину, называемую полной теплотой сухого насыщенного пара К дж / кг. Под этой величиной подразумевают теплоту, которую необходимо подвести к 1 кг воды, чтобы в процессе р const из воды с температурой 0 С получить сухой насыщенный пар. Другими словами, полной теплотой 1 сухого насыщенного пара называется теплота, подведенная в процессе ас. [27]

В расчетах иногда применяется величина, называемая полной теплотой сухого насыщенного пара К ккал / кг. Под этой величиной подразумевают тепло, которое необходимо подвести к 1 кг воды, чтобы в процессе р const из воды с температурой 0 С получить сухой насыщенный пар. [28]

Источник

Теплопоступления от людей

От людей в помещения поступает явная теплота (за счет лучисто-конвективного теплообмена с воздухом и поверхностями помещения) и скрытая теплота (выделяемая с влагой выдыхаемого возду­ха и за счет испарений с поверхности кожи). Пол­ная теплота равна сумме явной и скрытой теплоты. Теплопоступления от людей определяются тепло­продукцией, зависящей от тяжести выполняемой работы; температурой и влажностью окружающего воздуха, его подвижностью; теплоизолирующими свойствами одежды и ее паропроницаемостью; особенностями терморегуляции самого человека. Теплопродукция человека и его способность к тер­морегуляции зависят от пола и возраста.

В табл. 2.1 приведены данные о тепловыделени­ях взрослого мужчины в легкой одежде при различ­ных температурах воздуха в помещении и различ­ных видах деятельности. Теплопоступления от жен­щин считаются равными 85% от величины, указан­ной в табл. 2.1,от детей до 10 лет — 75%. Теплопо­ступления от людей в верхней одежде следует вво­дить в расчет с коэффициентом 0,75.

Количества тепла q, Вт, влаги W, г/ч, и диоксида углерода СО₂, г/ч, выделяемых человеком

Следует суммировать теплопоступления от людей, занятых трудовой деятельностью различных категорий и находящихся в одном помещении. Например, для определения избытков явного тепла Q_люд.я, Вт:

где: q_{я. пок}, q_{я. л}, q_{я. ср} — количество явной теплоты, выделяемой человеком соот­ветственно в покое, при лег­кой работе и при работе сред­ней тяжести, Вт/(ч·чел) по табл.2.1; n_пок, n_л, n_ср — число людей, соответственно находящихся в покое, заня­тых легкой работой и работой средней тяжести.

Пример 2.1. Требуется определить явные, полные и скрытые тепловыделения от людей в зрительном зале с числом посадочных мест 600 при температуре внутреннего воздуха 23 о С.

Источник

К вопросу о соотношении скрытой и явной теплоты

Цель этой статьи — обратить внимание на важность учета скрытой холодильной нагрузки при разработке и проектировании систем вентиляции и кондиционирования воздуха в зданиях. Изначально системы кондиционирования подбирались по величине явной холодопроизводительности (охлаждение воздуха). Пренебрежение скрытой нагрузкой (осушение воздуха) приводило к снижению эффективности работы системы и к появлению проблем с обеспечением требуемого качества воздуха в помещениях.

Табл. 1. Климатические параметры и их весовые коэффициенты, использованные для IWEC

Табл. 2. Месяцы, выбранные в качестве «типичных» для IWEC

Табл. 3. Значения параметров VLI и SHR

Сейчас каждый специалист HVAC (Heating, Ventilating and Air Conditioning — отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха) хорошо знает, насколько актуальной является задача поддержания определенного уровня влажности воздуха в помещениях. Тем не менее, в России по-прежнему зачастую забывают учитывать скрытую холодильную нагрузку, которая часто в несколько раз превосходит явную нагрузку.

Разумеется, в статье не проводится агитация за выполнение правильных и полных расчетов — эти «азбучные истины» можно найти в любом ВУЗовском учебнике по системам кондиционирования воздуха. В статье на базе последних работ зарубежных исследователей рассмотрены новые методы учета скрытой теплоты с использованием современных климатических данных в виде т.н. «типичного справочного» года (TRY, TMY, WYEC, IWEC, DRY и т.п.).

Причем, что особенно важно, холодильная нагрузка и по скрытой, и по явной теплоте может быть количественно определена еще на стадии проектирования. За рубежом основным нормативным документом, регламентирующим параметры вентиляции и обработки воздуха для обеспечения его качества, является ASHRAE Standart 62.1–2007: Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality («Вентиляция для обеспечения приемлемого качества воздуха в помещении») [1], поправки в который регулярно вносились в течение последних двух десятков лет.

После опубликования стандарта в 1989 г. в течение 1990х гг. эти нормы были приняты тремя основными строительными кодексами [2, 3, 4], после чего они, пересмотренные и дополненные, были приняты во многих странах. По сравнению со стандартом 1981 г. [5], в ASHRAE Standart 62 увеличены нормы подачи свежего воздуха в помещения, что явилось ответом на выявление синдрома «больных зданий» в 1980х гг.

Однако, увеличение подачи наружного воздуха может привести к значительному повышению влажности воздуха в зданиях, особенно в незасушливых регионах. Повышенная влажность воздуха в помещениях оказывает вредное влияние как на здания, так и на находящихся в них людей, чему в последнее время посвящено много исследовательских работ и публикаций [6, 7], в т.ч. и в России [8, 9, 10].

Поэтому в документ ASHRAE Standart 62 была включена рекомендация о поддержании относительной влажности в помещениях от 30 до 60 %.В 1997 г. проблемы, вызванные повышенной влажностью, и вопросы учета скрытой теплоты были признаны в справочнике ASHRAE «Базовые сведения» [11], а в последнее время этому стало уделяться больше внимания в отечественных нормативных документах [12].

Для определения холодильной нагрузки HVAC-систем в настоящее время используются несколько параметров. Прежде всего, следует выделить параметры CDD и SEER.CDD (расшифровывается как Cooling DegreeDay — градусодень охлаждения) — разность температур между средним значением за 24часовой период снаружи и заданным уровнем внутри здания (75 °F или 25 °C) для тех дней, когда разность положительная (средняя температура снаружи выше заданной температуры внутри).

А также сумма этих разностей за некоторый период времени (месяц, сезон, год).SEER (сокращенно Seasonal Energy Efficiency Ratio — мера сезонной энергоэффективности) — общее количество холода, вырабатываемое кондиционером в течение года в условиях нормальной эксплуатации (БТЕ), деленное на общую подводимую электроэнергию в течение того же периода (Вт⋅ч).Эти наглядные инженерные параметры позволяют упростить расчеты по подбору оборудования, и совместно с другими факторами используются для оценки энергетических потребностей периода охлаждения.

Они не могут заменить подробных расчетов, но дают возможность с приемлемой точностью выполнять быстрые энергетические оценки. Однако CDD и SEER не позволяют выделить и учесть потребности в явной и/или скрытой холодо-производительности. Одним из основных показателей, характеризующих величину явной и скрытой теплоты, является отношение явной теплоты к общей теплоте SHR (Sensible Heat Ratio).

Этот показатель определяет долю общей производительности по явной или скрытой (1 – SHR) теплоте [13] и является первым ориентиром для предварительной подготовки воздуха. Но, несмотря на наглядность, SHR, как мы увидим ниже, не дают возможность на стадии проектирования легко определить общую нагрузку систем HVAC за продолжительный период времени (обычно за год), даже если нет сомнений в объективных значениях SHR.

Необходим более эффективный метод определения холодильной нагрузки. В [14] приводится несложный инженерный подход для определения явной и скрытой холодильной нагрузки и быстрого сопоставления нагрузки в разных географических точках. Для этого предлагается использовать параметр VLI (Ventilation Load Index), который можно перевести как «индекс тепловой нагрузки при вентиляции».

Параметр позволяет рассчитывать и проектировать системы HVAC с эффективной подачей именно того количества воздуха, который в соответствии с нормативными документами считается целесообразным для поддержания комфорта в зданиях. VLI представляет полную годовую тепловую нагрузку, необходимую для обработки воздушного потока в количестве 1 scfm (кубический фут в минуту в стандартных условиях) при подаче воздуха с улицы в помещение в течение одного года.

Стандартные условия соответствуют температуре 70 °F при нормальном атмосферном давлении 14,696 psi (фунт силы/дюйм2). При этих условиях воздух имеет массовую плотность 0,075 lb/ft3 (фунт массы/фут3). Тепловая нагрузка в данном случае измеряется в холодильных тонночасах (tonhrs), поэтому VLI имеет размерность tonhrs/(scfmyear).

К сожалению, в этой и других рассмотренных работах используется исключительно британская система единиц (фунт массы, фут, БТЕ и др.). В [14] упоминается о том, что параметр VLI, рассчитанный в метрических единицах кВт⋅ч/(л/с⋅год), имеет такой же порядок, как и в tonhrs/(scfmyear). Однако связь между ними там не приводится. Для России и европейских стран более привычной является метрическая система единиц, и для приточного и вытяжного потоков воздуха единицей расхода в подавляющем большинстве случаев является м3/ч, а не л/с (1 л/с = 3,6 м3/ч).

В метрической системе, по аналогии, параметр VLI будет представлять годовую тепловую нагрузку (кВт⋅ч), необходимую для обработки приточного воздуха в количестве 1 м3/ч в стандартных условиях, которые соответствуют температуре 20 °C при нормальном атмосферном давлении 101,325 кПа. В этих условиях плотность воздуха составляет 1,205 кг/м3. Тогда соотношение между метрическими и британскими единицами VLI будет следующим:1 кВт⋅ч/(м3/ч⋅год) == 0,4835 tonhrs/(scfmyear) = 3,6 кВт⋅ч/(л/с⋅год).

Параметр VLI состоит из двух слагаемых: первое соответствует скрытой (осушающей) нагрузке, а второе — явной (охлаждающей).Форма записи параметра будет такой: «VLI 6,7 + 1,1» или «VLI 6,7 vs 1,1».Чтобы рассчитать параметр VLI для данной местности, надо сравнить значения температуры ti и влажности (влагосодержания di) наружного воздуха с требуемыми для кондиционируемого помещения температурой t0 и влажностью (влагосодержанием d0).

При этом необходимо решить, какие именно значения температуры и влажности следует использовать в качестве исходных данных (t0 и d0).Разумеется, для разных приложений исходные параметры внутри здания могут различаться. Отечественные нормативные документы [15] предписывают для теплого периода года оптимальные нормы температуры 22–25 °С, а относительной влажности внутри помещений — 60–30 %.

После выбора исходных данных (t0 и d0) для каждого часа года определяются разности температур и влаго-содержаний между значениями параметров снаружи и внутри помещений, и выполняется расчет удельных значений скрытой и явной теплоты за iй час года для 1 кг воздуха [кДж/(кг⋅ч)]:

где rw — удельная теплота парообразования воды, при стандартных условиях rw = 2454 кДж/кг; di и d0 — влагосодержание наружного воздуха для iго часа и заданное влагосодержание внутри помещения, г/кг; 1/1000 кг/г — коэффициент для перевода граммов в килограммы; cp — удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении, при стандартных условиях cp = 1,006 кДж/(кг⋅°С); ti и t0 — температура наружного воздуха для iго часа и заданная температура внутри помещения, °С.

Для тех часов, когда di d0), и наоборот.

Параметр VLI был определен по формулам (3–4), а SHR — по (5), см. табл. 3. Полученные результаты подтвердили выводы работы [14], что в подавляющем большинстве мест скрытые значения VLI превосходят явные в три раза и более (т.е. SHR (0) (24796) (0)

Источник

Что такое «теплота»?

Аннотация. Эта статья является развитием и переосмыслением более ранних наших работ. Мы пришли к радикальным выводам, которые неизбежно повлекут за собой изменение многих научных направлений, а не только термодинамики. Не останутся без изменений электродинамика, квантовые теории, физика твердого тела, химия и другие научные разделы. Мы попытаемся в этой статье обсудить содержание понятия «тепло» и следствия, вытекающие из отказа от основных положений МКТ. В статье обсуждаются проблемы передачи тепловой энергии, формы ее «сохранения» молекулами веществ. Показано, что теплота это особая самостоятельная форма энергии, отличная от энергии гравитационного поля и энергии электромагнитных волн. Это позволяет дать ясные объяснения тем явлениям, которые ранее не имели удовлетворительного объяснения.

Постановка задачи. Был долгий исторический путь от флогистона к колебаниям молекул. Так что же есть понятие ТЕПЛОТА? Какое содержание мы в него сегодня вкладываем? Копаясь в интернете, мы обнаружили много определений (на любой вкус):

ТЕПЛОТА. В строгом смысле ТЕПЛОТА представляет собой один из способов передачи энергии, и физический смысл имеет лишь количество энергии, переданное системе, но слово «тепло-» входит в такие устоявшиеся научные понятия, как поток тепла, теплоёмкость, теплота фазового перехода, теплота химической реакции, теплопроводность и пр.

ТЕПЛОТА — это кинетическая часть внутренней энергии вещества, определяемая интенсивным хаотическим движением молекул и атомов, из которых это вещество состоит. Мерой интенсивности движения молекул является температура.

ТЕПЛОТА. Форма беспорядочного (теплового) движения образующих тело ч-ц (молекул, атомов, эл-нов, фотонов и т. д.); количеств. мерой Т. служит количество теплоты, т. е. кол-во энергии, получаемой или отдаваемой системой при теплообмене (при неизменных внеш. параметрах системы: объёме и др.).

ТЕПЛОТА с точки зрения термодинамики – это энергия молекулярного движения.
Физ. Энергия, создаваемая беспорядочным движением частиц тела (атомов, молекул и т. п.) и проявляющаяся в его нагревании.

ТЕПЛОТА — это энергия, полученная в результате изменения температуры. Теплота передается от более теплого тела к более холодному. Теплота — это температурная составляющая передачи энергии при работе машинных систем.

ТЕПЛОТА кинетическая часть внутренней энергии вещества, определяемая интенсивным хаотическим движением молекул и атомов, из которых это вещество состоит.( ru.wikipedia.org).

ТЕПЛОТА, физ., физическая причина, вызывающая в нас своеобразное тепловое ощущение; та же причина, действуя на тела, вызывает увеличение их объема (расширение) или переход из одного состояния в другое (из твердого в жидкое и газообразное). (Энциклопедия Кольера).

Итак, теплота это либо способ передачи энергии, либо кинетическая часть внутренней энергии вещества, либо энергия, создаваемая беспорядочным движением частиц тела, либо физическая причина, вызывающая в нас своеобразное тепловое ощущение, либо энергия т.д.

1 Мы показали, что математическая модель идеального газа не соответствует той интерпретации, которую в нее пытаются вложить физики. Постулируемые параметры идеального газа несовместимы со стохастической теорией. Долой МКТ.

2 Мы показали, что условия доказательства канонического распределение Гиббса таковы, что каноническое распределение с физической точки зрения не применимо к реальному газу. Поэтому некоторые следствия незаконного применения распределения Гиббса (например, Максвелловское распределение молекул газа по скоростям) не является корректным. Урезаем Гиббса.

3 Мы показали, что для реализации стохастических процессов необходимо вводить неупругое взаимодействие между молекулами и неупругое взаимодействие молекул с окружающей средой. Таким образом, понятие «внутренняя энергия» должно включать в себя не только кинетические энергии молекул, но и потенциальные энергии межмолекулярного взаимодействия и взаимодействия со средой.

4 Дальнейший теоретический и экспериментальный анализ показал, что «тепловая энергия» является самостоятельным видом энергии. Она стоит в одном ряду с энергий электромагнитного поля и электромагнитных волн в электродинамике, с кинетической и потенциальной энергией в механике, с энергией гравитационных полей и взаимодействий, с ядерной энергией и т.д. Она обладает своими специфическими свойствами. Например, в природе отсутствует «тепловое радиационное» излучение, а сама тепловая энергия не распространяется в форме волновых процессов и не обладает мгновенным действием на расстоянии.

5 Чтобы дать физическое объяснение эффекту «накопления тепла и превращения его в потенциальную внутреннюю энергию», была выдвинута гипотеза о том, что любые инерциальные материальные объекты окружены специфической «оболочкой». Гипотеза опирается на анализ электродинамики. «Оболочка» способна поглощать (аккумулировать) тепло, преобразуя его в потенциальную энергию теплового поля, и отдавать тепловую энергию другим телам. Это позволяет описать новый подход к тепловому (силовому) взаимодействию, по-новому подойти к пониманию содержания «внутренняя энергия» частиц (внутренняя потенциальная энергия) и дать объективное объяснение фазовым переходам первого рода и другим явлениям термодинамики. Подрываем квантовые представления.

Источник