Тепло и температура
Содержание:
- Основные типы разводки системы отопления в жилом доме
- Физический смысл норматива потребления отопления
- Общие принципы выполнения расчетов гкал
- Точные расчеты тепловой нагрузки
- Как рассчитать самостоятельно: пошаговая инструкция
- От чего зависит количество теплоты
- Что такое Гкал
- Как рассчитываются Гкал на горячую воды и отопление
- Как выбрать оптимальный теплосчетчик?
- Тепловая энергия: единицы измерения и их правильное использование
- Тепловое расширение
Основные типы разводки системы отопления в жилом доме
Многоэтажные дома могут иметь один из вариантов разводки системы отопления – вертикальный либо горизонтальный. Дома старого фонда, такие как хрущевки и сталинки, в основном характеризуются вертикальной системой отопления. В этом случае контур теплосети может быть одно- или двухтрубным. Однако прогон теплоносителей по межэтажным уровням имеет последовательность снизу вверх и сверху вниз. Главные минусы вертикальной разводки:
Система разводки отопления в многоэтажном доме может быть вертикальной или горизонтальной
- Тепло распределяется неравномерно, потому как теплоноситель прогоняется по межэтажному контуру с вертикальной ориентировкой. В результате этого квартиры на разных этажах будут получать неравное количество тепла. Так, квартиры в 10-этажке до 5 этажа будут обогреваться лучше, чем последние 5 этажей.
- Сложный процесс регулирования поступления отопления в радиаторы и необходимость установки на каждой батарее дополнительной перемычки в виде трубы, так называемого байпаса, регулирующего подачу теплоносителя в радиаторе.
- Постоянное проведение перенастройки запорной арматуры в зависимости от перемены давления и температуры воды, подаваемой в систему.
Главный минус вертикальной разводки – сложность установки индивидуального счётчика на отопление в квартиру, потому как потребуется приобретать отдельный тепломер на каждый стояк, что значительно повышает затраты. В этом случае чаще используется другой инструмент учёта расхода энергии – распределитель тепла, для установки которого потребуется согласие как минимум 50% жильцов подъезда.
Большинство новостроек отличается горизонтальной разводкой отопления, когда также имеется вертикальный стояк, предназначенный для распределения теплоносителя по разным этажам, и обратная магистраль. И от первого, и от второго стояка в каждую квартиру заводятся горизонтальные трубы, осуществляющие как подачу, так и обратный отток воды из системы. Обратная магистраль служит для того, чтобы собирать остывшую воду и транспортировать ее назад к теплостанции. К преимуществам горизонтальной разводки относят:
- возможность регулировать температуру подачи тепла в батареи каждой квартиры;
- проведение работ по ремонту системы в отдельном контуре без отключения других квартир;
- возможность отключать от отопления отдельно каждый контур.
Схема горизонтальной системы отопления в многоквартирном доме
Физический смысл норматива потребления отопления
Многоквартирные дома в законодательстве РФ, в том числе в целях расчета объема потребления теплоэнергии для отопления, рассматриваются как неделимые единицы. То есть МКД — это единый теплотехнический объект, потребляющий теплоэнергию для отопления входящих в его состав помещений. И именно общий объем потребленной всем домом теплоэнергии важен при расчетах исполнителя коммунальных услуг (ИКУ) с ресурсоснабжающей организацией (РСО).
Правила установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг, утвержденные ПП РФ от 23.05.2006 N306 (далее — Правила 306) с целью расчета норматива потребления коммунальной услуги по отоплению предусматривают сначала расчет количества тепловой энергии, необходимой для отопления многоквартирного дома или жилого дома в течение года (пункт 19 Приложения 1 к Правилам 306, формула 19). Год выбран в качестве периода, за который производится расчет, для дальнейшего получения усредненного значения норматива потребления теплоэнергии в месяц, поскольку в разные календарные месяцы потребление теплоэнергии на отопление будет, разумеется, разным, а оплата по нормативу предполагает одинаковый размер платы за отопление либо в течение отопительного периода, либо равномерно в течение календарного года, в зависимости от выбранного субъектом РФ способа оплаты отопления .
Поскольку многоквартирный дом состоит из совокупности жилых и нежилых помещений и мест общего пользования (общего имущества), при этом общее имущество на праве общедолевой собственности принадлежит собственникам отдельных помещений дома, весь объем тепловой энергии, поступающей в дом, потребляется именно собственниками помещений такого дома. Следовательно, и оплата теплоэнергии, потребленной на отопление, должна производиться собственниками помещений МКД. И тут возникает вопрос — каким образом распределить стоимость всего объема теплоэнергии, потребленной многоквартирным домом, между собственниками помещений этого МКД?
Руководствуясь вполне логичными выводами о том, что потребление теплоэнергии в каждом конкретном помещении зависит от размера такого помещения, Правительство РФ установило порядок распределения объема теплоэнергии, потребляемой всем домом, среди помещений такого дома пропорционально площади этих помещений. Такой порядок предусматривают как Правила 354 (распределение показаний общедомового прибора учета отопления пропорционально долям площадей помещений конкретных собственников в общей площади всех помещений дома в собственности), так и Правила 306 при установлении норматива потребления отопления.
Пункт 18 Приложения 1 к Правилам 306 устанавливает:«18. Норматив потребления коммунальной услуги по отоплению в жилых и нежилых помещениях (Гкал на 1 кв.м общей площади всех жилых и нежилых помещений в многоквартирном доме или жилого дома в месяц) определяется по следующей формуле (формула 18):
,
где:— количество тепловой энергии, потребляемой за один отопительный период многоквартирными домами, не оборудованными коллективными (общедомовыми) приборами учета тепловой энергии, или жилыми домами, не оборудованными индивидуальными приборами учета тепловой энергии (Гкал), определяемое по формуле 19;— общая площадь всех жилых и нежилых помещений в многоквартирных домах или общая площадь жилых домов (кв.м);— период, равный продолжительности отопительного периода (количество календарных месяцев, в том числе неполных, в отопительном периоде)».
Таким образом, именно приведенной формулой обусловлено, что норматив потребления коммунальной услуги по отоплению измеряется именно в Гкал/кв.метр, что, кроме всего прочего, прямо установлено подпунктом «е» пункта 7 Правил 306:«7. При выборе единицы измерения нормативов потребления коммунальных услуг используются следующие показатели:е) в отношении отопления:в жилых помещениях — Гкал на 1 кв. метр общей площади всех помещений в многоквартирном доме или жилого дома».
Исходя из сказанного, норматив потребления коммунальной услуги по отоплению равен количеству теплоэнергии, потребляемой в многоквартирном доме на 1 квадратный метр площади помещений в собственности в месяц отопительного периода (при выборе способа оплаты равномерно в течение года применяетсякоэффициент периодичности внесения потребителями платы ).
Общие принципы выполнения расчетов гкал
Расчет квт для отопления подразумевает выполнение специальных вычислений, порядок которых регламентирован особыми нормативными актами. Ответственность за них лежит на коммунальных организациях, которые способны помочь при выполнении данной работы и дать ответ касательно того, как рассчитать гкал на отопление и расшифровка гкал.
Безусловно, подобная проблема будет полностью исключена в случае наличия в жилом помещении счетчика на горячую воду, так как именно в этом приборе имеются уже заранее выставленные показания, отображающие полученное тепло. Умножив эти результаты на установленный тариф, модно получить конечный параметр расходуемого тепла.
Точные расчеты тепловой нагрузки
Значение теплопроводности и сопротивление теплопередачи для строительных материалов
Но все же этот расчет оптимальной тепловой нагрузки на отопление не дает требуемую точность вычисления. Он не учитывает важнейший параметр – характеристики здания. Главной из них является сопротивление теплопередачи материал изготовления отдельных элементов дома – стен, окон, потолка и пола. Именно они определяют степень сохранения тепловой энергии, полученной от теплоносителя системы отопления.
Что же такое сопротивление теплопередачи (R )? Это величина, обратная теплопроводности (λ ) – возможности структуры материала передавать тепловую энергию. Т.е. чем больше значение теплопроводности – тем выше тепловые потери. Для расчета годовой нагрузки на отопление воспользоваться этой величиной нельзя, так как она не учитывает толщину материала (d ). Поэтому специалисты используют параметр сопротивление теплопередачи, который вычисляется по следующей формуле:
Расчет по стенам и окнам
Сопротивление теплопередачи стен жилых зданий
Существуют нормированные значения сопротивления теплопередачи стен, которые напрямую зависят от региона, где расположен дом.
В отличие от укрупненного расчета нагрузки на отопление сначала нужно вычислить сопротивление теплопередачи для наружных стен, окон, пола первого этажа и чердака. Возьмем за основу следующие характеристики дома:
- Площадь стен – 280 м². В нее включены окна – 40 м² ;
- Материал изготовления стен – полнотелый кирпич (λ=0.56 ). Толщина наружных стен – 0,36 м. Исходя из этого рассчитываем сопротивление телепередачи — R=0.36/0.56= 0,64 м²*С/Вт ;
- Для улучшения теплоизоляционных свойств был установлен наружный утеплитель – пенополистирол толщиной 100 мм. Для него λ=0,036. Соответственно R=0,1/0,036= 2,72 м²*С/Вт ;
- Общее значение R для наружных стен равно 0,64+2,72= 3,36 что является очень хорошим показателем теплоизоляции дома;
- Сопротивление теплопередачи окон — 0,75 м²*С/Вт (двойной стеклопакет с заполнением аргоном).
Фактически тепловые потери через стены составят:
(1/3,36)*240+(1/0.75)*40= 124 Вт при разнице температуры в 1°С
Температурные показатели возьмем такие же, как и для укрупненного вычисления нагрузки на отопление +22°С в помещении и -15°С на улице. Дальнейший расчет необходимо делать по следующей формуле:
Расчет по вентиляции
Затем необходимо вычислить потери через вентиляцию. Общий объем воздуха в здании составляет 480 м³. При этом его плотность примерно равна 1,24 кг/м³. Т.е. его масса равна 595 кг. В среднем за сутки (24 часа) происходит пятикратное обновление воздуха. В таком случае для вычисления максимальной часовой нагрузки для отопления нужно рассчитать тепловые потери на вентиляцию:
(480*40*5)/24= 4000 кДж или 1,11 кВт/час
Суммируя все полученные показатели можно найти общие тепловые потери дом:
Таким образом определяется точная максимальная тепловая нагрузка на отопление. Полученная величина напрямую зависит от температуры на улице. Поэтому для расчета годовой нагрузки на отопительную систему нужно учитывать изменение погодных условий. Если средняя температура в течение отопительного сезона составляет -7°С, то итоговая нагрузка на отопление будет равна:
(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(дней отопительного сезона)=15843 кВт
Меняя температурные значения можно сделать точный расчет тепловой нагрузки для любой системы отопления.
К полученным результатам нужно прибавить значение тепловых потерь через крышу и пол. Это можно сделать поправочным коэффициентом 1,2 – 6,07*1,2=7,3 кВт/ч.
Полученная величина указывает на фактические затраты энергоносителя при работе системы. Существует несколько способов регулирования тепловой нагрузки отопления. Наиболее действенный из них – уменьшение температуры в комнатах, где нет постоянного присутствия жильцов. Это можно осуществить с помощью терморегуляторов и установленных датчиков температуры. Но при этом в здании должна быть установлена двухтрубная система отопления.
Для вычисления точного значения тепловых потерь можно воспользоваться специализированной программой Valtec. В видеоматериале показа пример работы с ней.
Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта
Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта
Уважаемая Ольга! Извините,что обращаюсь к Вам еще раз. Что-то у меня по Вашим формулам получается немыслимая тепловая нагрузка: Кир=0,01*(2*9,8*21,6*(1-0,83)+12,25)=0,84 Qот=1,626*25600*0,37*((22-(-6))*1,84*0,000001=0,793 Гкал/час По укрупненной формуле, приведенной выше, получается всего 0,149 Гкал/час. Не могу понять, в чем дело? Разъясните пожалуйста! Извините за беспокойство. Анатолий.
Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта
Как рассчитать самостоятельно: пошаговая инструкция
Чтобы самостоятельно посчитать величину очередной оплаты ГВС, надо воспользоваться формулой:
Pi = ViП x Ткр, где:
- ViП есть расход воды за период платежа;
- Ткр — это величина тарифа на горячее водоснабжение;
- Pi — — оплата за контрольный период.
Пример расчета
Для расчета были использованы следующие показатели:
- Количество использованной горячей воды, измеренное водосчётчиком за февраль 2020 года, составил 5 кубических метров (м3) (ViП — в формуле).
- Тариф для региона составляет 150 руб. за 1 кубический метр (м3) (Ткр — в формуле).
Размер платы по квартире рассчитывается следующим образом: 5 м3 х 150 руб. = 750,00 рублей. Величина платы за горячее водоснабжение квартиры составляет – 750,00 руб.
От чего зависит количество теплоты
Количество теплоты, требуемое для нагревания тела, зависит от нескольких параметров.
От массы вещества
Нальем в одну кастрюльку 1 кг воды, а в другую, точно такую же кастрюльку – 2 килограмма воды.
Пусть, начальная температура воды о обеих кастрюльках равна +20 градусам Цельсия.
Будем нагревать эти кастрюльки по очереди на газовой плите, не меняя интенсивность огня конфорки.
Предположим, нам нужно повысить на 50 градусов Цельсия температуру воды в каждой кастрюльке.
Примечание: После нагревания воды на 50 градусов, конечная температура воды в каждой кастрюльке будет равна 70 градусам.
Чтобы нагреть на 50 градусов 1 килограмм воды, потребуется время. Однако, чтобы нагреть на этой же конфорке 2 килограмма воды на 50 градусов, потребуется больше времени.
Значит, количество теплоты, полученное водой, зависит от массы вещества, которое мы хотим нагреть.
Математики запишут фразу «количество теплоты зависит от массы» так:
\
Символом f обозначается зависимость.
\(\large m \left( \text{кг} \right) \) – масса нагреваемого вещества.
От разницы температур
Теперь возьмем две кастрюльки, и нальем в них по 1 кг воды. Начальная температура воды в кастрюльках одинаковая и равна +20 градусов Цельсия.
Одну кастрюльку будем нагревать дольше другой. Поэтому, температура воды будет выше в той кастрюльке, которую дольше нагревали.
Так как температура повысилась больше в кастрюльке, которую дольше нагревали, то физики скажут, что воде в этой кастрюльке передали большее количество теплоты.
Значит, количество теплоты зависит от разницы (т. е. разности) между начальной и конечной температурой.
\
\(\large t_{\text{конеч}} \left( \text{град} \right) \) – температура после нагревания;
\(\large t_{\text{нач}} \left( \text{град} \right) \) – температура до нагревания;
\(\large \Delta t \left( \text{град} \right) \) – разность температуры;
Математики фразу «количество теплоты зависит от разности температур» запишут так:
\
Символ f обозначает, что Q зависит от разницы температур.
От вида вещества
Теперь будем нагревать 1 килограмм воды и 1 килограмм подсолнечного масла.
Первоначальная температура каждого вещества +20 градусов Цельсия.
Измерим через 5 минут нагревания температуру воды и температуру масла.
Оказывается, за 5 минут масло нагреется до более высокой температуры. При этом и масло, и вода, получили одинаковое количество теплоты.
Значит, количество теплоты зависит от того, из какого вещества состоит тело.
Рис. 2. Количество теплоты зависит от массы и вида вещества, а, так же, от разницы температур
Что такое Гкал
Стоимость отопления важна для жителей многоэтажек с центральной подачей теплоносителя
Понятие гигакалория означает единицу измерения тепловой энергии в отоплении. Данная энергия в пределах помещения передается конвекционным способом от батарей на объекты, излучается в воздух. Калория представляет собой количество энергии, нужной, чтобы подогреть 1 г воды на 1 градус при атмосферном давлении.
Для расчетов тепловой энергии применяется другая единица – Гкал, равная 1 млрд калорий. В среднем расход тепла на 1 кв. м. в Гкал по РФ составляет 0,9342 Гкал/мес. Если перевести показатель в другие величины, 1 Гкал будет равна:
- 1162,2 кВт/ч;
- нагреву 1 тыс. тонн воды до +1 градуса.
Величина утверждена в 1995 году.
Особенности Гкал для жилых многоэтажек
Термостат позволяет контролировать поступление теплоносителя и температуру
Если многоквартирный тип зданий не оснащен общедомовым или индивидуальным счетчиком, тепловая энергия рассчитывается по площади помещений. Когда имеется прибор учета, горизонтальная или последовательная разводка трассы, жильцы самостоятельно определяют количество тепловой энергии. Для этого используются:
- Дросселирование радиаторов. При ограничении проходимости снижается температура, и уменьшаются энергозатраты.
- На обратке ставится общий термостат. Расход теплоносителя зависит от температуры в квартире. При малом расходе температура больше, при большом – меньше.
Индивидуальным счетчиком преимущественно оснащается квартира в новостройке.
Специфика Гкал для частного дома
Самым дешевым топливом в пересчете на гигакалории являются пеллеты
Материал, затрачиваемый на отопление, тариф определяет для частных построек. По усредненным данным, стоимость 1 Гкал равняется:
- газ – природный 3,3 тыс. руб, сжиженный 520 руб.;
- твердое топливо – уголь 550 руб., пеллеты 1,8 тыс. руб.;
- дизель – 3270 руб.;
- электричество – 4,3 тыс. руб.
Как рассчитываются Гкал на горячую воды и отопление
Отопление рассчитывается по формулам, аналогичным формулам нахождения величины Гкал/ч.
Примерная формула подсчёта оплаты за тёплую воду в жилых помещениях:
P i гв = Vi гв * T х гв + (V v кр * Vi гв / ∑ Vi гв * T v кр)
Используемые величины:
- P i гв – искомая величина;
- V i гв – объём потребления горячей воды за определённый временной промежуток;
- T х гв – установленная тарифная плата за горячее водоснабжение;
- V v гв – объём затраченной энергии компанией, которая занимается её подогревом и поставкой в жилое/нежилое помещение;
- ∑ V i гв – сумма потребления тёплой воды во всех помещениях дома, в котором производится расчет;
- T v гв – тарифная плата за тепловую энергию.
В данной формуле не учитывается показатель атмосферного давления, поскольку он не существенно влияет на конечную искомую величину.
Формула приблизительная и не подходит для самостоятельного расчёта без предварительной консультации. Перед её использованием необходимо обратиться к местным коммунальным службам для уточнения и корректировки – возможно, они пользуются другими параметрами и формулами для расчёта.
Расчёт размера платы за отопление является очень важным, так как зачастую внушительные суммы не оправданы
Результат расчётов зависит не только от относительных температурных величин – на него напрямую влияют установленные правительством тарифы на потребление горячего водоснабжения и отопления помещений.
Вычислительный процесс значительно упрощается, если установить отопительный счётчик на квартиру, подъезд или жилой дом.
Стоит учитывать, что даже самые точные счётчики могут допускать погрешность при вычислениях. Также её можно определить по формуле:
E = 100 *((V1 – V2)/(V1 + V2))
В представленной формуле используются следующие показатели:
- E – погрешность;
- V1 – объём потребляемого горячего водоснабжения при поступлении;
- V2 – потребляемая горячая вода на выходе;
- 100 – вспомогательный коэффициент, преобразующий результат в проценты.
В соответствии с требованиями, средняя величина погрешности расчётного прибора составляет около 1 %, а максимально допустимая – 2 %.
Как выбрать оптимальный теплосчетчик?
Разновидностей тепломеров достаточно много, но для установки в квартире наиболее приспособлены 5 видов:
- механические (иначе – тахометрические);
- электромагнитные;
- вихревые;
- ультразвуковые;
- накладные датчики на батареи.
Механические тепломеры так называют от того что расход теплоносителя определяется при помощи погруженной в него крыльчатки. С помощью 2-х датчиков, которые врезаются в подающий и обратный трубопроводы определяется разность температур. Исходя из этих данных, вычислитель выдает результат расхода тепловой энергии. Теплосчетчики данного типа стоят достаточно дешево, но при этом очень требовательны к качеству теплоносителя.
Организации занимающиеся поставкой тепла не особо жалуют подобные приборы не столько по причине чувствительности к качеству теплоносителя сколько из-за того, что, по словам специалистов данный тип приборов слабо защищен от внешнего воздействия на него посторонними лицами с целью занизить показания.
Электромагнитные счетчики. Данный тип счетчика работают по принципу возникновения электрического тока при прохождении теплоносителя через магнитное поле. Эти приборы довольно стабильны и достаточно успешно используются. Неточность измерений может возникнуть если в теплоносители могут появится примеси или во время установке некачественно соединены провода.
Вихревые тепломеры. Данный вид оборудования работает по принципу оценки вихрей, которые образуются за препятствием, которое располагается на пути теплоносителя. Монтируется как на горизонтальных, так и на вертикальных трубопроводах. Эти счетчики очень чувствительны к наличию воздуха в системе, а также требовательны к качеству примесей в теплоносителе и качеству сварочных работ.
Для их правильной работы нужно установить магнитно-сетчатый фильтр. Отложения внутри трубопровода не мешают правильной работе прибора. Большие требования данный прибор предъявляет размерам прямых участков трубопровода до и после расходомера.
Ультразвуковые тепломеры практически не обладают недостатками. Они не требовательны к качеству теплоносителя, так как его расход определяется при помощи проходящего через рабочее сечение ультразвуком. Разность температур вычисляется при помощи датчиков установленных на подаче и обратке. Единственный минус — данный прибор дороже механического как минимум на 15%, зато управляющие компании рекомендуют данные приборы для установки. И это логично, так как в работу данного устройства невозможно вмешаться.
Тепломеры, монтируемые на батарею, измеряют температуру на ее поверхности и температуру воздуха внутри помещения. После чего вычислитель выдает данные о потребленном тепле, основываясь на паспортных данных о мощности радиатора, которые вводятся вручную.
Данный тип прибора вряд ли примет на эксплуатацию компания, поставляющая теплоэнергию, но при наличии общедомового тепломера, данный прибор поможет более точно рассчитать потребленное тепло в каждой квартире, но при этом нужно учитывать, что данные приборы должны быть установлены в каждом помещении.
Как и любой прибор учета и измерения теплосчетчик должен иметь паспорт и сертификат. Документы должны обязательно указывать данные о первичной поверке, которая была проведена производителем. Данная информация также должна быть указана и на корпусе прибора в виде специального клейма либо наклейки. Во время эксплуатации данные приборы должны в обязательном порядке проходить периодическую поверку. Ее сроки зависят от типа прибора. В среднем поверка производится раз в четыре года.
Тепловая энергия: единицы измерения и их правильное использование
Тепловая энергия – это система измерения теплоты, которая была изобретена и используется еще два столетия назад. Основным правилом работы с данной величиной было то, что тепловая энергия сохраняется и не может просто исчезнуть, но может перейти в другой вид энергии.
Существует несколько общепринятых единиц измерения тепловой энергии. В основном их используют в промышленных отраслях, таких как энергетика. Внизу описаны самые распространенные из них:
- Калория – единица измерения, не входящая в общую систему, но часто использующаяся для сравнения с другими параметрами. В основном исчисления производят в килокал, Мегакал, Гигакал
- Тонна пара – одна из специфичных и самых редко используемых величин, с помощью которых измеряют количество энергии тепла в особо больших объемах. Одна единица «тонны пара» равняется количеству пара, который можно получить из 1 тонны воды
- Джоуль – распространенная единица измерения из СИ, использующаяся для общего обозначения количества энергии в разных ее видах. Основными величинами являются кДж, МДж, ГДж
- кВт на час (Квт х ч) – основная единица измерения электрической энергии, используемая в частности странами СНГ.
Любая единица измерения, входящая в систему СИ, имеет предназначение в определении суммарного количества того или иного вида энергии, такого как выделения тепла или электроэнергия. Время проведения измерения и количество не влияют на эти величины, почему можно их использовать как для потребляемой, так и для уже потребленной энергии. Кроме того, любая передача и прием, а также потери тоже исчисляются в таких величинах.
Где применяют единицы измерения тепловой энергии
- Подсчет выработанной энергии пара в котельных за один сезон или год.
- Определение необходимого количества тепла для проведения нагрева определенного количества воды с конкретным температурным режимом.
- Полный подсчет количества тепловой энергии, которая служит для обеспечения нагревания горячей воды, отопительных сооружений и вентиляции помещений.
- В некоторых вариантах величину тепловой энергии используют для измерения объема природного газа. В таком случае учитывается способность определенного количества вещества производить тепло при сжигании.
- В катальнях зачастую используют данную величину для определения показателя используемой электроэнергии в отопительных сезонах.
Единицы измерения энергии, переведенные в тепловую
Для наглядного примера ниже приведены сравнения различных популярных показателей СИ с тепловой энергией:
- 1 ГДж равен 4 Гкал, что в электрическом эквиваленте равняется 3400 миллионов кВт на час. В эквиваленте тепловой энергии 1 ГДж = 0,44 тонны пара
- В то же время 1 Гкал = 0,24 ГДж = 16000 млн. кВт на час = 1,9 тонн пара
- 1 тонна пара равняется 2,3 ГДж = 0,6 Гкал = 8200 кВт на час.
В данном примере приводимая величина пара принята за испарение воды при достижении 100°С.
Чтобы провести расчеты количества тепла, используется следующий принцип: для получения данных о количестве тепла его используют в нагревании жидкости, после чего масса воды умножается на пророщенную температуру. Если в СИ масса жидкости измеряется килограммами, а температурные перепады в градусах Цельсия, то результатом таких расчетов будет количество теплоты в килокалориях.
Если есть необходимость в передаче тепловой энергии от одного физического тела другому, и вы хотите узнать возможные потери, то стоит массу получаемого тепла вещества умножить на температуру повышения, а после узнать произведение получаемого значения на «удельную теплоемкость» вещества.
Тепловое расширение
Почти все вещества при нагревании расширяются, так как их частицы колеблются интенсивнее и расталкивают друг друга. Газы и большинство жидкостей расширяются сильнее, чем твердые тела, потому что их молекулы обладают большей энергией, и им легче разорвать связи, удерживающие их имеете. В жарких лучах сцены стальные струны гитары расширяются, и их приходится часто подтягивать. Разные твердые вещества расширяются и разной степени. Это свойство используется в работе термостатов — устройств, которые включаются и выключаются при изменениях температуры. Основной частью термостата является биметаллическая лента.