RP-Energie-Lexikon - tepelná kapacita, merná tepelná kapacita, teplo, sklad
Definícia: miera schopnosti tela akumulovať teplo
Anglicky: tepelná kapacita, tepelná kapacita
Symbol vzorca: C. (Špecifická tepelná kapacita: c )
Jednotka: J/K (špecifická tepelná kapacita: J/(kg K), J/(m 3 K))
Originálna tvorba: 26. 8. 2010; posledná zmena: 14.03.2020
Tepelná kapacita C. tela označuje, koľko energie je potrebné na zvýšenie jeho teploty o 1 K (hovorovo: o jeden stupeň). Napríklad tepelná kapacita jedného litra tekutej vody je približne 4,19 kJ/K. Tepelná kapacita je mierou schopnosti tela akumulovať teplo: množstvo tepla dodaného počas ohrevu sa znova uvoľní, keď sa telo ochladí na pôvodnú teplotu. Tepelná kapacita prirodzene závisí od množstva materiálu.
Je tiež potrebné poznamenať, že množstvo tepla, ktoré je možné skladovať, závisí od možnej zmeny teploty. Napríklad elektricky vyhrievaný keramický zásobník tepla môže absorbovať podstatne viac tepla na kilogram ako zásobník teplej vody, pretože sa dá zohriať na oveľa vyššie teploty. A to aj napriek tomu, že jeho tepelná kapacita na kilogram je výrazne nižšia.
Špecifická tepelná kapacita
Merná tepelná kapacita c charakterizuje určitý materiál a vzťahuje sa na pevné množstvo zvyčajne jedného kilogramu, niekedy aj na objem (napr. 1 meter kubický). Napríklad merná tepelná kapacita kvapalnej vody je približne 4,19 kJ/(kg K) a špecifická tepelná kapacita vzduchu 1,005 kJ/(kg K) alebo 1,2 kJ/(m 3 K) (pri izbovej teplote a konštantnom tlaku, pozri vyššie).
Ak takúto figúru vynásobíte zodpovedajúcim množstvom materiálu v objekte, získate znovu tepelnú kapacitu. Príklad: Výsledkom 400 kg vody v zásobníku na teplú vodu je tepelná kapacita 4,19 kJ/(kg K) 400 kg = 1676 kJ/K = 1,676 MJ/K = 0,47 kWh/K. Pamäť teda trvá z. B. 4,7 kWh, ak je zahrievaný na 10 K (hovorovo: o 10 stupňov).
okrajové podmienky
Merná tepelná kapacita plynov môže významne závisieť od podmienok, za ktorých dochádza k zvýšeniu teploty. Hodnota c platí pri konštantnom tlaku, napr. B. tlak vzduchu v prostredí. Hodnota cV. sa získa, ak sa počas ohrevu udržuje konštantný objem (izochorická tepelná kapacita). V prípade plynov existuje značný rozdiel, pretože ak je tlak konštantný, plyn sa pri zahrievaní rozšíri a bude pracovať (uvoľňovať mechanickú energiu). Pretože teplota závisí od výslednej vnútornej energie, je potrebné dodať viac tepla, aby sa dosiahlo požadované zvýšenie teploty: c je preto väčšie ako cV. . Napríklad vzduchom c = 1,005 kJ/(kg K), zatiaľ čo cV. je iba 0,718 kJ/(kg K). V prípade kvapalín a tuhých látok je však tento rozdiel oveľa menší, pretože pri zahriatí je expanzia oveľa slabšia.
Môže tiež existovať určitá závislosť tepelnej kapacity od teploty. Tento efekt je však zvyčajne nevýznamný, okrem prípadov, keď sa teplota veľmi významne zmení alebo keď dôjde k fázovému prechodu (napr. Topeniu alebo odpareniu).
Príklady
Zásobník teplej vody s objemom 400 litrov má tepelnú kapacitu 400 kg · 4,19 kJ/(kg K) = 1,68 MJ/K = 0,47 kWh/K, ak sa zanedbá tepelná kapacita zásobníka. Preto potrebujete na vykurovanie takéhoto akumulačného systému z 10 ° C na 50 ° C približne 40 K · 0,47 kWh/K = 18,6 kWh tepla.
Ak sa má vzduch v miestnosti s rozlohou 20 m 2 a výškou 2,5 m ohriať o 10 stupňov, vyžaduje to 10 K · 20 m · 2,5 m · 1,2 kJ/(m 3 K) = 600 kJ = 0,17 kWh tepla. (Mierny vplyv vlhkosti vzduchu sa tu zanedbával.) Tepelná kapacita pevných predmetov v miestnosti a stenách je podstatne vyššia ako tepelná kapacita vzduchu. Krátkym, ale intenzívnym vetraním miestnosti (prerušované vetranie) môžete preto udržať energetické straty oveľa menšie, ako keby ste ich vetrali nepretržite, čím tiež ochladzujú predmety a steny.
Otázky a komentáre čitateľov
Tu môžete navrhnúť otázky a komentáre na zverejnenie a zodpovedanie. Autor knihy RP-Energie-Lexikon rozhodne o prijatí podľa určitých kritérií. V podstate ide o to, že záležitosť je predmetom širokého záujmu.
Ak tu získate pomoc, možno budete chcieť láskavosť vrátiť darom, ktorým podporíte ďalší rozvoj energetického slovníka.
Ochrana údajov: Nezadávajte sem žiadne osobné údaje. Aj tak by sme ich nezverejnili a čoskoro by sme ich vymazali. Prečítajte si tiež naše pravidlá ochrany osobných údajov.
Ak potrebujete osobnú spätnú väzbu alebo radu od autora, napíšte mu ho e-mailom.
Odoslaním vyjadrujete súhlas so zverejnením svojich záznamov tu v súlade s našimi pravidlami.
Ak sa vám tento web páči, dajte o tom vedieť svojim priateľom a kolegom - napr. B. prostredníctvom sociálnych médií kliknutím sem:
Tieto tlačidlá zdieľania sú nastavené spôsobom, ktorý je priateľský k ochrane údajov!
Kód odkazov na iné webové stránky
Ak chcete umiestniť odkaz na tento článok inde (napr. Na svoje webové stránky, sociálne médiá, diskusné fóra alebo Wikipedia), kód nájdete tu. Takéto odkazy môžu napr. B. byť veľmi užitočné pre slovné vysvetlenia.
Odkaz HTML na tento článok:
S obrázkom ukážky (pozri rámček priamo nad týmto):
Ak si myslíte, že je vhodné umiestniť na Wikipédiu odkaz, napr. B. v časti „== Webové odkazy ==“: