1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

 

Табл. 18. Теплотворная способность топливных материалов
Табл. 18. Теплотворная способность топливных материалов

2.10.6. Источники тепла
Важнейшим источником тепла для земли является Солнце. Оно передает тепло за счет излучения; при перпендикулярном падении солнечных лучей оно поставляет энергию, равную 80 кДж/(м2 мин.). Другими источниками тепла являются находящиеся в земле твердые, жидкие и газообразные горючие вещества. Они, как правило, растительного или животного происхождения и при сжигании образуют тепло.


Высвобождающееся при сжигании 1 кг топлива количество тепла называют теплотворной способностью топлива. Теплотворная способность различных видов топлива различна (табл. 18).


Все большее значение приобретает получение тепла за счет ветровой и солнечной энергии. Тепловая энергия может быть получена также и путем превращения энергии из одной формы в другую, например из электрической энергии.

Рис. 100. Теплопередача за счет радиации
Рис. 100. Теплопередача за счет радиации

2.10.7. Передача тепла
Каждое тело, которое теплее, чем его окружение, для этого окружения является источником тепла. Передача тепла может осуществляться путем радиации (излучения), конвекции или теплопроводности.


ТЕПЛОВАЯ РАДИАЦИЯ
Тепловые лучи ведут себя аналогично световым лучам. Они передают тепловую энергию как излучение также и через безвоздушное пространство и отдают ее в виде тепла только при попадании на какое-либо тело (рис. 100). При этом энергия излучения переходит в тепловое движение молекул. Способность тепловосприятия при тепловом излучении зависит в основном от характера наружной поверхности различных тел. Тела с темной и шероховатой поверхностью воспринимают большую часть теплового излучения и нагреваются поэтому сильнее, чем светлые и гладкие тела, которые большую часть энергии отражают. В качестве примеров можно назвать нагревание темной крыши автомобиля или дома, а также нагревание темной одежды солнечными лучами. Наоборот, темные тела, например радиатор, излучают больше тепла, чем светлые. В технике тепловое излучение применяется, например, для отопления помещений.

Рис. 101. Передача тепла за счет конвекции
Рис. 101. Передача тепла за счет конвекции

КОНВЕКЦИЯ
В противоположность тепловому излучению конвекция возможна только в жидкостях и газах. Если эти газы, например воздух, или жидкости, например вода, нагреваются в отопительной системе, они расширяются. За счет своей уменьшающейся при нагревании плотности они становятся легче и поднимаются кверху, тогда как более холодные и поэтому более тяжелые массы воды или воздуха поступают на их место. Образуется поток газа или жидкости, который уносит тепло от источника и отдает его менее теплым материалам, таким, как кладка стен, бетон, воздух и т.д. Примерами является круговорот воздуха вокруг отопительного прибора или водяное отопление горячей водой за счет силы тяжести (рис. 101).

Рис. 102. Передача тепла за счет теплопроводности
Рис. 102. Передача тепла за счет теплопроводности

Конвекция имеет место также у поверхностей строительных конструкций или в воздушных слоях между поверхностями различной температуры.


ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
При теплопроводности выравнивание температур происходит при передаче тепла в одном материале от молекулы к молекуле, без изменения местоположения молекул. Тепло передается за счет энергии колебания лежащих ближе к источнику тепла и поэтому более сильно колеблющихся молекул к соседним слабее колеблющимся молекулам с помощью ударных процессов (рис. 102).

Хорошо проводят тепло твердые материалы с большой плотностью, особенно металлы. Плохо проводят тепло дерево, синтетические материалы, пористые строительные материалы. Жидкости и особенно газы тоже плохо проводят тепло, если конвекция затруднена. Материалы, плохо проводящие тепло, в строительстве называются теплоизоляционными материалами. Они применяются для уменьшения потерь энергии. Теплопроводность измеряется в Вт/(м К).

 

Теплопроводность снижается тем сильнее,
• чем меньше плотность,
• чем более пористым является материал,
• чем меньше поры,
• чем меньше его влагосодержание.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13