Теплоемкость строительных материалов таблица – плотность, теплопроводность, теплоемкость, вязкость и другие физические свойства веществ в таблицах в зависимости от температуры и давления

Теплопроводность и теплоемкость строительных материалов :: EPLAN.HOUSE

       
Алюминий (ГОСТ 22233-83) 2600 221 897
Асбест волокнистый 470 0.16 1050
Асбестоцементный лист 1600 0.4 1500
Асбошифер с высоким содержанием асбеста 1800 0.17…0.35
Асбошифер с 10-50% асбеста 1800 0.64…0.52
Асбоцемент войлочный 144 0.078
Асфальт 1100…2110 0.7 1700…2100
Асфальтобетон (ГОСТ 9128-84) 2100 1.05 1680
Аэрогель (Aspen aerogels) 110…200 0.014…0.021 700
Базальт 2600…3000 3.5 850
Бакелит 1250 0.23
Береза 510…770 0.15 1250
Бетон на гравии или щебне из природного камня 2400 1.51 840
Бетон на каменном щебне 2200…2500 0.9…1.5
Бетон на песке 1800…2500 0.7 710
Бетон силикатный плотный 1800 0.81 880
Бетон термоизоляционный 500 0.18
Битумы нефтяные строительные и кровельные (ГОСТ 6617-76, ГОСТ 9548-74) 1000…1400 0.17…0.27 1680
Блок газобетонный 400…800 0.15…0.3
Блок керамический поризованный
0.2
Бумага 700…1150 0.14 1090…1500
Бут 1800…2000 0.73…0.98
Вата минеральная легкая 50 0.045 920
Вата минеральная тяжелая 100…150 0.055 920
Вермикулит (в виде насыпных гранул) ГОСТ 12865-67 100…200 0.064…0.076 840
Вермикулит вспученный (ГОСТ 12865-67) — засыпка 100…200 0.064…0.074 840
Вермикулитобетон 300…800 0.08…0.21 840
Воздух сухой при 20°С 1.205 0.0259 1005
Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат 280…1000 0.07…0.21 840
Гипс формованный сухой 1100…1800 0.43 1050
Гипсокартон 500…900 0.12…0.2 950
Гипсоперлитовый раствор 0.14
Глина 1600…2900 0.7…0.9 750
Глина огнеупорная 1800 1.04 800
Гравий (наполнитель) 1850 0.4…0.93 850
Гравий керамзитовый (ГОСТ 9759-83) — засыпка 200…800 0.1…0.18 840
Гравий шунгизитовый (ГОСТ 19345-83) — засыпка 400…800 0.11…0.16 840
Гранит (облицовка) 2600…3000 3.5 880
Грунт 10% воды 1.75
Грунт 20% воды 1700 2.1
Грунт песчаный 1.16 900
Грунт сухой 1500 0.4 850
Грунт утрамбованный 1.05
Дуб вдоль волокон 700 0.23 2300
Дуб поперек волокон (ГОСТ 9462-71, ГОСТ 2695-83) 700 0.1 2300
Дюралюминий 2700…2800 120…170 920
Железо 7870 70…80 450
Железобетон 2500 1.7 840
Известняк (облицовка) 1400…2000 0.5…0.93 850…920
Изделия из вспученного перлита на битумном связующем (ГОСТ 16136-80) 300…400 0.067…0.11 1680
Изделия пенобетонные 400…500 0.19…0.22
Камень керамический поризованный Braer 14,3 НФ и 10,7 НФ 810…840 0.14…0.185
Камни многопустотные из легкого бетона 500…1200 0.29…0.6
Камни полнотелые из легкого бетона DIN 18152 500…2000 0.32…0.99
Камень строительный 2200 1.4 920
Картон асбестовый изолирующий 720…900 0.11…0.21
Картон гофрированный 700 0.06…0.07 1150
Картон плотный 600…900 0.1…0.23 1200
Картон пробковый 145 0.042
Картон строительный многослойный (ГОСТ 4408-75) 650 0.13 2390
Картон термоизоляционный (ГОСТ 20376-74) 500 0.04…0.06
Каучук вспененный 82 0.033
Каучук натуральный 910 0.18 1400
Кедр красный 500…570 0.095
Керамзит 800…1000 0.16…0.2 750
Керамзитовый горох 900…1500 0.17…0.32 750
Керамзитобетон легкий 500…1200 0.18…0.46
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон 500…1800 0.14…0.66 840
Керамзитобетон на перлитовом песке 800…1000 0.22…0.28 840
Керамика 1700…2300 1.5
Кирпич доменный (огнеупорный) 1000…2000 0.5…0.8
Кирпич красный плотный 1700…2100 0.67 840…880
Кирпич красный пористый 1500 0.44
Кирпич клинкерный 1800…2000 0.8…1.6
Кирпич облицовочный 1800 0.93 880
Кирпич пустотелый 0.44
Кирпич силикатный с тех. пустотами 0.7
Кирпич силикатный щелевой 0.4
Кирпич строительный 800…1500 0.23…0.3 800
Кладка бутовая из камней средней плотности 2000
1.35
880
Кладка газосиликатная 630…820 0.26…0.34 880
Кладка из газосиликатных теплоизоляционных плит 540 0.24 880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-перлитовом растворе 1600 0.47 880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича (ГОСТ 530-80) на цементно-песчаном растворе 1800 0.56 880
Кладка из керамического пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе 1000…1400 0.35…0.47 880
Кладка из малоразмерного кирпича 1730 0.8 880
Кладка из пустотелых стеновых блоков 1220…1460 0.5…0.65 880
Кладка из силикатного 11-ти пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе 1500
0.64
880
Кладка из силикатного 14-ти пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе 1400 0.52 880
Кладка из силикатного кирпича (ГОСТ 379-79) на цементно-песчаном растворе 1800 0.7 880
Кладка из ячеистого кирпича 1300 0.5 880
Клен 620…750 0.19
Краска масляная (эмаль) 1030…2045 0.18…0.4 650…2000
Лед -20°С 920 2.44 1950
Лед 0°С 917 2.21 2150
Линолеум поливинилхлоридный многослойный (ГОСТ 14632-79) 1600…1800 0.33…0.38 1470
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове (ГОСТ 7251-77) 1400…1800 0.23…0.35 1470
Липа, (15% влажности) 320…650 0.15
Лиственница 670 0.13
Листы асбестоцементные плоские (ГОСТ 18124-75) 1600…1800 0.23…0.35 840
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) ГОСТ 6266 800 0.15 840
Листы пробковые легкие 220 0.035
Маты, холсты базальтовые 25…80 0.03…0.04
Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880-76) и на синтетическом связующем (ГОСТ 9573-82) 50…125 0.048…0.056 840
МБОР-5, МБОР-5Ф, МБОР-С-5, МБОР-С2-5, МБОР-Б-5 (ТУ 5769-003-48588528-00) 100…150 0.038
Мел 1800…2800 0.8…2.2
800…880
Медь (ГОСТ 859-78) 8500 407 420
Мрамор (облицовка) 2800 2.9 880
Настил палубный 630 0.21 1100
Опилки древесные 200…400 0.07…0.093
Пакля 150 0.05 2300
Панели стеновые из гипса DIN 1863 600…900 0.29…0.41
Паркет дубовый 1800 0.42 1100
Паркет штучный 1150 0.23 880
Паркет щитовой 700 0.17 880
Пенобетон 300…1250 0.12…0.35 840
Пенопласт ПС-1 100 0.037
Пенопласт ПС-4 70 0.04
Пенопласт ПХВ-1 (ТУ 6-05-1179-75) и ПВ-1 (ТУ 6-05-1158-78) 65…125 0.031…0.052 1260
Пенопласт резопен ФРП-1 65…110 0.041…0.043
Пенополистирол (ГОСТ 15588-70) 40 0.038 1340
Пенополистирол (ТУ 6-05-11-78-78) 100…150 0.041…0.05 1340
Пенополистирол Пеноплэкс 22…47 0.03…0.036 1600
Пенополиуретан (ТУ В-56-70, ТУ 67-98-75, ТУ 67-87-75) 40…80 0.029…0.041 1470
Пенополиуретановые листы 150 0.035…0.04
Пенополиэтилен 0.035…0.05
Пенополиуретановые панели 0.025
Пеностекло легкое 100..200 0.045…0.07
Пеностекло или газо-стекло (ТУ 21-БССР-86-73) 200…400 0.07…0.11 840
Пенофол 44…74 0.037…0.039
Пергамент 0.071
Пергамин (ГОСТ 2697-83) 600 0.17 1680
Перекрытие армокерамическое с бетонным заполнением без штукатурки 1100…1300 0.7 850
Перекрытие из железобетонных элементов со штукатуркой 1550 1.2 860
Перекрытие монолитное плоское железобетонное 2400 1.55 840
Перлит 200 0.05
Перлит вспученный 100 0.06
Песок 0% влажности 1500 0.33 800
Песок 10% влажности 0.97
Песок 20% влажности 1.33
Песок для строительных работ (ГОСТ 8736-77) 1600 0.35 840
Песок речной мелкий 1500 0.3…0.35 700…840
Песчаник обожженный 1900…2700 1.5
Пихта 450…550 0.1…0.26 2700
Плита бумажная прессованая 600 0.07
Плита пробковая 80…500 0.043…0.055 1850
Плитка облицовочная, кафельная 2000 1.05
Плиты алебастровые 0.47 750
Плиты из гипса ГОСТ 6428 1000…1200 0.23…0.35 840
Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные (ГОСТ 4598-74, ГОСТ 10632-77) 200…1000 0.06…0.15 2300
Плиты из керзмзито-бетона 400…600 0.23
Плиты из полистирол-бетона ГОСТ Р 51263-99 200…300 0.082
Плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем (ГОСТ 10499-78) 50 0.056 840
Плиты из ячеистого бетона ГОСТ 5742-76 350…400 0.093…0.104
Плиты льнокостричные изоляционные 250 0.054 2300
Плиты минераловатные на битумной связке марки 200 ГОСТ 10140-80 150…200 0.058
Плиты минераловатные на синтетическом связующем марки 200 ГОСТ 9573-96 225 0.054
Плиты минераловатные повышенной жесткости ГОСТ 22950-95 200 0.052 840
Плиты минераловатные повышенной жесткости на органофосфатном связующем
(ТУ 21-РСФСР-3-72-76)
200 0.064 840
Плиты минераловатные полужесткие на крахмальном связующем 125…200 0.056…0.07 840
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573-82, ГОСТ 10140-80, ГОСТ 12394-66) 50…350 0.048…0.091 840
Плиты пенополистирольные ГОСТ 15588-86 безпрессовые 30…35 0.038
Плиты пенополистирольные (экструзионные) ТУ 2244-001-47547616-00 32 0.029
Плиты строительный из пористого бетона 500…800 0.22…0.29
Плиты фибролитовые (ГОСТ 8928-81) и арболит (ГОСТ 19222-84) на портландцементе 300…800 0.07…0.16 2300
Покрытие ковровое 630 0.2 1100
Покрытие синтетическое (ПВХ) 1500 0.23
Пол гипсовый бесшовный 750 0.22 800
Поливинилхлорид (ПВХ) 1400…1600 0.15…0.2
Поликарбонат (дифлон) 1200 0.16 1100
Полипропилен (ГОСТ 26996– 86) 900…910 0.16…0.22 1930
Полистирол УПП1, ППС 1025 0.09…0.14 900
Полистиролбетон (ГОСТ 51263) 150…600 0.052…0.145 1060
Полистиролбетон модифицированный на композиционном малоклинкерном вяжущем в стеновых блоках и плитах 200…500

таблица и использование ее на практике

Создание оптимального микроклимата и расход тепловой энергии на отопление частного дома в холодное время года во многом зависит от теплоизоляционных свойств строительных материалов, из которых возведена данная постройка. Одной из таких характеристик является теплоемкость. Это значение необходимо учитывать при выборе стройматериалов для конструирования частного дома. Поэтому далее будет рассмотрена теплоемкость некоторых строительных материалов.

Свойства и классификация строительных материалов

Свойства и классификация строительных материалов.

Определение и формула теплоемкости

Каждое вещество в той или иной степени способно поглощать, запасать и удерживать тепловую энергию. Для описания этого процесса введено понятие теплоемкости, которая является свойством материала поглощать тепловую энергию при нагревании окружающего воздуха.

Чтобы нагреть какой-либо материал массой m от температуры tнач до температуры tкон, нужно будет потратить определенное количество тепловой энергии Q, которое будет пропорциональным массе и разнице температур Т (tкон-tнач). Поэтому формула теплоемкости будет выглядеть следующим образом: Q = c*m* Т, где с — коэффициент теплоемкости (удельное значение). Его можно рассчитать по формуле: с = Q/(m* Т) (ккал/(кг* °C)).

Условно приняв, что масса вещества равна 1 кг, а Т = 1°C, можно получить, что с = Q (ккал). Это означает, что удельная теплоемкость равна количеству тепловой энергии, которая расходуется на нагревание материала массой 1 кг на 1°C.

Использование теплоемкости на практике

Таблица теплоемкости строительных материалов

Таблица теплоемкости строительных материалов.

Строительные материалы с высокой теплоемкостью используют для возведения теплоустойчивых конструкций. Это очень важно для частных домов, в которых люди проживают постоянно. Дело в том, что такие конструкции позволяют запасать (аккумулировать) тепло, благодаря чему в доме поддерживается комфортная температура достаточно долгое время. Сначала отопительный прибор нагревает воздух и стены, после чего уже сами стены прогревают воздух. Это позволяет сэкономить денежные средства на отоплении и сделать проживание более уютным. Для дома, в котором люди проживают периодически (например, по выходным), большая теплоемкость стройматериала будет иметь обратный эффект: такое здание будет достаточно сложно быстро натопить.

Значения теплоемкости строительных материалов приведены в СНиП II-3-79. Ниже приведена таблица основных строительных материалов и значения их удельной теплоемкости.

Таблица 1

МатериалПлотность, кг/м3Удельная теплоемкость, кДж/(кг*°C)
Пенополистирол401,34
Минвата1250,84
Газо- и пенобетон6500,84
Гипсовые листы8000,84
Дерево5002,3
Клееная фанера6002,3
Керамический кирпич16000,88
Бетон23000,84
Железобетон25000,84
Кирпичная кладка18000,88
Строительный кирпич

Кирпич обладает высокой теплоемкостью, поэтому идеально подходит для строительства домов и возведенияия печей.

Говоря о теплоемкости, следует отметить, что отопительные печи рекомендуется строить из кирпича, так как значение его теплоемкости достаточно высоко. Это позволяет использовать печь как своеобразный аккумулятор тепла. Теплоаккумуляторы в отопительных системах (особенно в системах водяного отопления) с каждым годом применяются все чаще. Такие устройства удобны тем, что их достаточно 1 раз хорошо нагреть интенсивной топкой твердотопливного котла, после чего они будут обогревать ваш дом на протяжении целого дня и даже больше. Это позволит существенно сэкономить ваш бюджет.

Теплоемкость строительных материалов

Какими же должны быть стены частного дома, чтобы соответствовать строительным нормам? Ответ на этот вопрос имеет несколько нюансов. Чтобы с ними разобраться, будет приведен пример теплоемкости 2-х наиболее популярных строительных материалов: бетона и дерева. Теплоемкость бетона имеет значение 0,84 кДж/(кг*°C), а дерева — 2,3 кДж/(кг*°C).

На первый взгляд можно решить, что дерево — более теплоемкий материал, нежели бетон. Это действительно так, ведь древесина содержит практически в 3 раза больше тепловой энергии, нежели бетон. Для нагрева 1 кг дерева нужно потратить 2,3 кДж тепловой энергии, но при остывании оно также отдаст в пространство 2,3 кДж. При этом 1 кг бетонной конструкции способен аккумулировать и, соответственно, отдать только 0,84 кДж.

Но не стоит спешить с выводами. Например, нужно узнать, какую теплоемкость будет иметь 1 м2 бетонной и деревянной стены толщиной 30 см. Для этого сначала нужно посчитать вес таких конструкций. 1 м2 данной бетонной стены будет весить: 2300 кг/м3*0,3 м3 = 690 кг. 1 м2 деревянной стены будет весить: 500 кг/м3*0,3 м3 = 150 кг.

Таблица сравнения теплопроводности бревна с кирпичной кладкой

Таблица сравнения теплопроводности бревна с кирпичной кладкой.

Далее нужно посчитать, какое количество тепловой энергии будет содержаться в этих стенах при температуре 22°C. Для этого нужно теплоемкость умножить на температуру и вес материала:

  • для бетонной стены: 0,84*690*22 = 12751 кДж;
  • для деревянной конструкции: 2,3*150*22 = 7590 кДж.

Из полученного результата можно сделать вывод, что 1 м3 древесины будет практически в 2 раза меньше аккумулировать тепло, чем бетон. Промежуточным материалом по теплоемкости между бетоном и деревом является кирпичная кладка, в единице объема которой при тех же условиях будет содержаться 9199 кДж тепловой энергии. При этом газобетон, как строительный материал, будет содержать только 3326 кДж, что будет значительно меньше дерева. Однако на практике толщина деревянной конструкции может быть 15-20 см, когда газобетон можно уложить в несколько рядов, значительно увеличивая удельную теплоемкость стены.

Использование различных материалов в строительстве

Дерево

Для комфортного проживания в доме очень важно, чтобы материал обладал высокой теплоемкостью и низкой теплопроводностью.

В этом отношении древесина является оптимальным вариантом для домов не только постоянного, но и временного проживания. Деревянное здание, не отапливаемое длительное время, будет хорошо воспринимать изменение температуры воздуха. Поэтому обогрев такого здания будет происходить быстро и качественно.

В основном в строительстве используют хвойные породы: сосну, ель, кедр, пихту. По соотношению цены и качества наилучшим вариантом является сосна. Что бы вы ни выбрали для конструирования деревянного дома, нужно учитывать следующее правило: чем толще будут стены, тем лучше. Однако здесь также нужно учитывать ваши финансовые возможности, так как с увеличением толщины бруса значительно возрастет его стоимость.

Кирпич

Данный стройматериал всегда был символом стабильности и прочности. Кирпич имеет хорошую прочность и сопротивляемость негативным воздействиям внешней среды. Однако если принимать в расчет тот факт, что кирпичные стены в основном конструируются толщиной 51 и 64 см, то для создания хорошей теплоизоляции их дополнительно нужно покрывать слоем теплоизоляционного материала. Кирпичные дома отлично подходят для постоянного проживания. Нагревшись, такие конструкции способны долгое время отдавать в пространство накопившееся в них тепло.

Выбирая материал для строительства дома, следует учитывать не только его теплопроводность и теплоемкость, но и то, как часто в таком доме будут проживать люди. Правильный выбор позволит поддерживать уют и комфорт в вашем доме на протяжении всего года.

Creating an optimal climate and thermal energy consumption for heating private house in the cold season depends largely on the thermal insulation properties of building materials, of which this building was built. One such characteristic is the specific heat. This value must be considered when selecting the materials for the construction of a private house. Therefore, further heat capacity of some building materials will be considered.

Properties and classification of building materials

Properties and classification of building materials.

Determination of the heat capacity and the formula

Each substance to some extent able to absorb, store and retain heat. To describe this process introduced the concept of specific heat, which is a property of a material to absorb heat energy by heating the surrounding air.

To heat a mass of material m between the temperature tearly to the temperature tgame, will need to spend a certain amount of heat Q, that is proportional to the mass and the temperature difference? T (tgame-tearly). Therefore, the heat capacity of the formula will be as follows: Q = c * m *? T, where c — the specific heat ratio (specific value). It can be calculated according to the formula: c = Q / (m *? T) (Kcal / (Kg * ? C)).

Conventionally, assuming that the mass of a substance is equal to 1 kg and? T = 1 ? C, you can get a = Q (kcal). This means that the specific heat is the quantity of heat which is consumed for heating the material mass of 1 kg per 1 ? C.

Using the heat capacity in practice

Table of heat capacity of building materials

Table of heat capacity of building materials.

Building materials with high thermal capacity is used for the construction of heat-resistant structures. It is very important for private houses where people live permanently. The fact that such structures allow to store (accumulate) the heat, so the house maintains a comfortable temperature for a long time. First, the heater warms the air and walls, after which the very walls of heated air. This allows you to save money on heating and make your stay more comfortable. For the house in which people live periodically (eg, on weekends), a large heat capacity of the building material will have the opposite effect: such a building would be difficult to heat quickly.

The values of the heat capacity of the building materials are given in SNIP II-3-79. The table below shows the basic construction materials and the values of their specific heat.

Table 1

MaterialDensity, kg / m3Specific heat, kJ / (kg * ? C)
Expanded polystyrene401.34
mineral wool1250.84
Gas and foam concrete6500.84
plaster sheets8000.84
Tree5002.3
plywood6002.3
Ceramic brick16000.88
Concrete23000.84
Reinforced concrete25000.84
Brickwork18000.88
building brick

Brick has a high heat capacity, so is ideal for the construction of houses and vozvedeniyaiya furnaces.

Speaking of heat capacity, it should be noted that the heating furnace is recommended to build a brick, because the value of its heat capacity is quite high. This allows you to use the oven as a kind of heat accumulator. Heat accumulators in heating systems (especially in hot water heating systems) are increasingly being used every year. Such devices are convenient in that they are sufficiently well 1 times intense heat furnace solid fuel boiler, after which they will heat your home during the day and even more. This will greatly save your budget.

The heat capacity of building materials

What, then, must be the wall of a private house to meet building regulations? The answer to this question has several nuances. To deal with them, is an example of the heat capacity of 2 of the most popular building materials: concrete and wood. The heat capacity of concrete has a value of 0.84 kJ / (kg * ? C), and wood — 2.3 kJ / (kg * ? C).

At first glance you can determine that a tree — a heat of the material than concrete. This is true, because the wood contains almost 3 times more heat energy than concrete. To heat 1 kg of wood to spend 2.3 kJ of heat energy, but also cools it will give space to 2.3 kJ. Thus 1 kg of a concrete structure capable of accumulating and accordingly only give 0.84 kJ.

But do not jump to conclusions. For example, you need to find out what will be the specific heat of 1 m2 concrete and wooden wall thickness of 30 cm. To do this, you first need to calculate the weight of such structures. 1m2 This concrete wall will weigh 2300 kg / m3* 0.3 m3 = 690 kg. 1m2 wooden wall will weigh 500 kg / m3* 0.3 m3 = 150 kg.

Table comparing the thermal conductivity of the log with brickwork

Table comparing the thermal conductivity of the log with the brickwork.

Next you need to calculate how much heat will be contained within these walls at a temperature of 22 ? C. To do this, multiplied by the heat capacity of the temperature and weight of the material:

  • Concrete wall: 0.84 * 690 * 22 = 12751 kJ;
  • for wooden constructions: 2,3 * 150 * 22 = 7590 kJ.

From this result we can conclude that: 1 m3 wood is almost 2 times less than accumulate heat than concrete. Intermediate materials for the heat capacity between the concrete and the tree is the brickwork, which per unit volume at the same conditions will contain 9199 kJ of heat energy. In this aerated concrete as a building material, contains only 3326 kJ, which is much smaller than the tree. However, in practice the thickness of the wooden structure can be 15-20 cm when aerated concrete can be placed in several rows, significantly increasing the specific heat of the wall.

The use of different materials in the construction of

Tree

For a comfortable stay in the house it is very important that the material has a high heat capacity and low thermal conductivity.

In this respect, wood is the best option for homes not only permanent, but also temporary residence. The wooden building is not heated for a long time, it is good to take a change of air temperature. Therefore, heating of the building will take place quickly and efficiently.

Mainly used in the construction of conifers: pine, spruce, cedar, fir. In terms of price and quality of the best option is pine. Whatever you choose to construct a wooden house, you should consider the following rule: the thicker the walls are, the better. However, there is also need to consider your financial possibilities, since an increase in the thickness of the beam significantly increase its value.

Brick

This building material has always been a symbol of stability and strength. Brick has a good durability and resistance to adverse environmental effects. However, if taking into account the fact that the brick walls constructed mainly of 64 and a thickness of 51 cm, to create good thermal insulation to cover their need further layer of insulating material. Brick houses are ideal for permanent residence. Warmed, such constructions are able to give a long time in space accumulated in them warm.

Choosing material for building a house, you should consider not only its thermal conductivity and heat capacity, but also how often such people will be staying home. The right choice will maintain warmth and comfort in your home throughout the year.

Створення оптимального мікроклімату і витрата теплової енергії на опалення приватного будинку в холодну пору року багато в чому залежить від теплоізоляційних властивостей будівельних матеріалів, з яких зведено дана споруда. Однією з таких характеристик є теплоємність. Це значення необхідно враховувати при виборі будматеріалів для конструювання приватного будинку. Тому далі буде розглянута теплоємність деяких будівельних матеріалів.

Властивості і класифікація будівельних матеріалів

Властивості і класифікація будівельних матеріалів.

Визначення і формула теплоємності

Кожна речовина в тій чи іншій мірі здатне поглинати, запасати і утримувати теплову енергію. Для опису цього процесу введено поняття теплоємності, яка є властивістю матеріалу поглинати теплову енергію при нагріванні навколишнього повітря.

Щоб нагріти будь-якої матеріал масою m від температури tнач до температури tкон, потрібно буде витратити певну кількість теплової енергії Q, яке буде пропорційним масі і різниці температур Т (tкон-tнач). Тому формула теплоємності буде виглядати наступним чином: Q = c * m * Т, де с — коефіцієнт теплоємності (питоме значення). Його можна розрахувати за формулою: з = Q / (m * Т) (ккал / (кг * ° C)).

Умовно прийнявши, що маса речовини дорівнює 1 кг, а Т = 1 ° C, можна отримати, що з = Q (ккал). Це означає, що питома теплоємність дорівнює кількості теплової енергії, яка витрачається на нагрівання матеріалу масою 1 кг на 1 ° C.

Використання теплоємності на практиці

Таблиця теплоємності будівельних матеріалів

Таблиця теплоємності будівельних матеріалів.

Будівельні матеріали з високою теплоємністю використовують для зведення теплотривких конструкцій. Це дуже важливо для приватних будинків, в яких люди проживають постійно. Справа в тому, що такі конструкції дозволяють запасати (акумулювати) тепло, завдяки чому в будинку підтримується комфортна температура досить довгий час. Спочатку опалювальний прилад нагріває повітря і стіни, після чого вже самі стіни прогрівають повітря. Це дозволяє заощадити кошти на опаленні і зробити проживання більш затишним. Для будинку, в якому люди проживають періодично (наприклад, у вихідні), велика теплоємність будматеріалу матиме зворотний ефект: такий будинок буде досить складно швидко натопити.

Значення теплоємності будівельних матеріалів наведені в СНиП II-3-79. Нижче наведена таблиця основних будівельних матеріалів і значення їх питомої теплоємності.

Таблиця 1

матеріалЩільність, кг / м3Питома теплоємність, кДж / (кг * ° C)
пінополістирол401,34
мінвата1250,84
Газо- і пінобетон6500,84
гіпсові листи8000,84
дерево5002,3
клеєна фанера6002,3
керамічна цегла16000,88
бетон23000,84
залізобетон25000,84
Цегляна кладка18000,88
будівельний цегла

Цегла має високу теплоємність, тому ідеально підходить для будівництва будинків і возведеніяія печей.

Говорячи про теплоємності, слід зазначити, що опалювальні печі рекомендується будувати з цегли, так як значення його теплоємності досить високо. Це дозволяє використовувати піч як своєрідний акумулятор тепла. Теплоаккумулятори в опалювальних системах (особливо в системах водяного опалення) з кожним роком застосовуються все частіше. Такі пристрої зручні тим, що їх достатньо 1 раз добре нагріти інтенсивної топкою твердопаливного котла, після чого вони будуть обігрівати ваш будинок протягом цілого дня і навіть більше. Це дозволить істотно заощадити ваш бюджет.

Теплоємність будівельних матеріалів

Якими ж повинні бути стіни приватного будинку, щоб відповідати будівельним нормам? Відповідь на це питання має кілька нюансів. Щоб з ними розібратися, буде наведено приклад теплоємності 2-х найбільш популярних будівельних матеріалів: бетону і дерева. теплоємність бетону має значення 0,84 кДж / (кг * ° C), а дерева — 2,3 кДж / (кг * ° C).

На перший погляд можна вирішити, що дерево — більш тепломісткий матеріал, ніж бетон. Це дійсно так, адже деревина містить практично в 3 рази більше теплової енергії, ніж бетон. Для нагріву 1 кг дерева потрібно витратити 2,3 кДж теплової енергії, але при охолодженні воно також віддасть в простір 2,3 кДж. При цьому 1 кг бетонної конструкції здатний акумулювати і, відповідно, віддати тільки 0,84 кДж.

Але не варто поспішати з висновками. Наприклад, потрібно дізнатися, яку теплоємність матиме 1 м2 бетонної і дерев'яної стіни товщиною 30 см. Для цього спочатку потрібно порахувати вага таких конструкцій. 1 м2 даної бетонної стіни буде важити: 2300 кг / м3* 0,3 м3 = 690 кг. 1 м2 дерев'яної стіни буде важити: 500 кг / м3* 0,3 м3 = 150 кг.

Таблиця порівняння теплопровідності колоди з цегляною кладкою

Таблиця порівняння теплопровідності колоди з цегляною кладкою.

Далі потрібно порахувати, скільки теплової енергії буде міститися в цих стінах при температурі 22 ° C. Для цього потрібно теплоємність помножити на температуру і вагу матеріалу:

  • для бетонної стіни: 0,84 * 690 * 22 = 12751 кДж;
  • для дерев'яної конструкції: 2,3 * 150 * 22 = 7590 кДж.

З отриманого результату можна зробити висновок, що 1 м3 деревини буде практично в 2 рази менше акумулювати тепло, ніж бетон. Проміжним матеріалом по теплоємності між бетоном і деревом є цегляна кладка, в одиниці об'єму якої при тих же умовах буде міститися 9199 кДж теплової енергії. При цьому газобетон, як будівельний матеріал, буде містити тільки 3326 кДж, що буде значно менше дерева. Однак на практиці товщина дерев'яної конструкції може бути 15-20 см, коли газобетон можна укласти в кілька рядів, значно збільшуючи питому теплоємність стіни.

Використання різних матеріалів в будівництві

дерево

Для комфортного проживання в будинку дуже важливо, щоб матеріал мав високу теплоємність і низьку теплопровідність.

В цьому відношенні деревина є оптимальним варіантом для будинків не тільки постійного, а й тимчасового проживання. Дерев'яне будинок, не опалювальне тривалий час, буде добре сприймати зміна температури повітря. Тому обігрів такого будинку буде відбуватися швидко і якісно.

В основному в будівництві використовують хвойні породи: сосну, ялину, кедр, ялицю. За співвідношенням ціни і якості найкращим варіантом є сосна. Що б ви не вибрали для конструювання дерев'яного будинку, потрібно враховувати наступне правило: чим товще будуть стіни, тим краще. Однак тут також потрібно враховувати ваші фінансові можливості, тому що зі збільшенням товщини бруса значно зросте його вартість.

цегла

Даний будматеріал завжди був символом стабільності і міцності. Цегла має хорошу міцність і опірність негативним впливам зовнішнього середовища. Однак якщо взяти до уваги той факт, що цегляні стіни в основному конструюються товщиною 51 і 64 см, то для створення гарної теплоізоляції їх додатково потрібно покривати шаром теплоізоляційного матеріалу. Цегляні будинки відмінно підходять для постійного проживання. Нагрівшись, такі конструкції здатні довгий час віддавати в простір накопичене в них тепло.

Вибираючи матеріал для будівництва будинку, слід враховувати не тільки його теплопровідність і теплоємність, а й те, як часто в такому будинку будуть проживати люди. Правильний вибір дозволить підтримувати затишок і комфорт у вашому будинку протягом усього року.

Теплоемкость строительных материалов (удельная): таблица

Создание оптимального микроклимата и расход тепловой энергии на отопление частного дома в холодное время года во многом зависит от теплоизоляционных свойств строительных материалов, из которых возведена данная постройка. Одной из таких характеристик является теплоемкость. Это значение необходимо учитывать при выборе стройматериалов для конструирования частного дома. Поэтому далее будет рассмотрена теплоемкость некоторых строительных материалов.

Свойства и классификация строительных материалов.

Определение и формула теплоемкости

Каждое вещество в той или иной степени способно поглощать, запасать и удерживать тепловую энергию. Для описания этого процесса введено понятие теплоемкости, которая является свойством материала поглощать тепловую энергию при нагревании окружающего воздуха.

Чтобы нагреть какой-либо материал массой m от температуры tнач до температуры tкон, нужно будет потратить определенное количество тепловой энергии Q, которое будет пропорциональным массе и разнице температур ΔТ (tкон-tнач). Поэтому формула теплоемкости будет выглядеть следующим образом: Q = c*m*ΔТ, где с — коэффициент теплоемкости (удельное значение). Его можно рассчитать по формуле: с = Q/(m* ΔТ) (ккал/(кг* °C)).

Условно приняв, что масса вещества равна 1 кг, а ΔТ = 1°C, можно получить, что с = Q (ккал). Это означает, что удельная теплоемкость равна количеству тепловой энергии, которая расходуется на нагревание материала массой 1 кг на 1°C.

Вернуться к оглавлению

Использование теплоемкости на практике

Таблица теплоемкости строительных материалов.

Строительные материалы с высокой теплоемкостью используют для возведения теплоустойчивых конструкций. Это очень важно для частных домов, в которых люди проживают постоянно. Дело в том, что такие конструкции позволяют запасать (аккумулировать) тепло, благодаря чему в доме поддерживается комфортная температура достаточно долгое время. Сначала отопительный прибор нагревает воздух и стены, после чего уже сами стены прогревают воздух. Это позволяет сэкономить денежные средства на отоплении и сделать проживание более уютным. Для дома, в котором люди проживают периодически (например, по выходным), большая теплоемкость стройматериала будет иметь обратный эффект: такое здание будет достаточно сложно быстро натопить.

Значения теплоемкости строительных материалов приведены в СНиП II-3-79. Ниже приведена таблица основных строительных материалов и значения их удельной теплоемкости.

Таблица 1

МатериалПлотность, кг/м3Удельная теплоемкость, кДж/(кг*°C)
Пенополистирол401,34
Минвата1250,84
Газо- и пенобетон6500,84
Гипсовые листы8000,84
Дерево5002,3
Клееная фанера6002,3
Керамический кирпич16000,88
Бетон23000,84
Железобетон25000,84
Кирпичная кладка18000,88

Кирпич обладает высокой теплоемкостью, поэтому идеально подходит для строительства домов и возведенияия печей.

Говоря о теплоемкости, следует отметить, что отопительные печи рекомендуется строить из кирпича, так как значение его теплоемкости достаточно высоко. Это позволяет использовать печь как своеобразный аккумулятор тепла. Теплоаккумуляторы в отопительных системах (особенно в системах водяного отопления) с каждым годом применяются все чаще. Такие устройства удобны тем, что их достаточно 1 раз хорошо нагреть интенсивной топкой твердотопливного котла, после чего они будут обогревать ваш дом на протяжении целого дня и даже больше. Это позволит существенно сэкономить ваш бюджет.

Вернуться к оглавлению

Теплоемкость строительных материалов

Какими же должны быть стены частного дома, чтобы соответствовать строительным нормам? Ответ на этот вопрос имеет несколько нюансов. Чтобы с ними разобраться, будет приведен пример теплоемкости 2-х наиболее популярных строительных материалов: бетона и дерева. Теплоемкость бетона имеет значение 0,84 кДж/(кг*°C), а дерева — 2,3 кДж/(кг*°C).

На первый взгляд можно решить, что дерево — более теплоемкий материал, нежели бетон. Это действительно так, ведь древесина содержит практически в 3 раза больше тепловой энергии, нежели бетон. Для нагрева 1 кг дерева нужно потратить 2,3 кДж тепловой энергии, но при остывании оно также отдаст в пространство 2,3 кДж. При этом 1 кг бетонной конструкции способен аккумулировать и, соответственно, отдать только 0,84 кДж.

Но не стоит спешить с выводами. Например, нужно узнать, какую теплоемкость будет иметь 1 м2 бетонной и деревянной стены толщиной 30 см. Для этого сначала нужно посчитать вес таких конструкций. 1 м2 данной бетонной стены будет весить: 2300 кг/м3*0,3 м3 = 690 кг. 1 м2 деревянной стены будет весить: 500 кг/м3*0,3 м3 = 150 кг.

Таблица сравнения теплопроводности бревна с кирпичной кладкой.

Далее нужно посчитать, какое количество тепловой энергии будет содержаться в этих стенах при температуре 22°C. Для этого нужно теплоемкость умножить на температуру и вес материала:

  • для бетонной стены: 0,84*690*22 = 12751 кДж;
  • для деревянной конструкции: 2,3*150*22 = 7590 кДж.

Из полученного результата можно сделать вывод, что 1 м3 древесины будет практически в 2 раза меньше аккумулировать тепло, чем бетон. Промежуточным материалом по теплоемкости между бетоном и деревом является кирпичная кладка, в единице объема которой при тех же условиях будет содержаться 9199 кДж тепловой энергии. При этом газобетон, как строительный материал, будет содержать только 3326 кДж, что будет значительно меньше дерева. Однако на практике толщина деревянной конструкции может быть 15-20 см, когда газобетон можно уложить в несколько рядов, значительно увеличивая удельную теплоемкость стены.

Вернуться к оглавлению

Использование различных материалов в строительстве

Вернуться к оглавлению

Дерево

Для комфортного проживания в доме очень важно, чтобы материал обладал высокой теплоемкостью и низкой теплопроводностью.

В этом отношении древесина является оптимальным вариантом для домов не только постоянного, но и временного проживания. Деревянное здание, не отапливаемое длительное время, будет хорошо воспринимать изменение температуры воздуха. Поэтому обогрев такого здания будет происходить быстро и качественно.

В основном в строительстве используют хвойные породы: сосну, ель, кедр, пихту. По соотношению цены и качества наилучшим вариантом является сосна. Что бы вы ни выбрали для конструирования деревянного дома, нужно учитывать следующее правило: чем толще будут стены, тем лучше. Однако здесь также нужно учитывать ваши финансовые возможности, так как с увеличением толщины бруса значительно возрастет его стоимость.

Вернуться к оглавлению

Кирпич

Данный стройматериал всегда был символом стабильности и прочности. Кирпич имеет хорошую прочность и сопротивляемость негативным воздействиям внешней среды. Однако если принимать в расчет тот факт, что кирпичные стены в основном конструируются толщиной 51 и 64 см, то для создания хорошей теплоизоляции их дополнительно нужно покрывать слоем теплоизоляционного материала. Кирпичные дома отлично подходят для постоянного проживания. Нагревшись, такие конструкции способны долгое время отдавать в пространство накопившееся в них тепло.

Выбирая материал для строительства дома, следует учитывать не только его теплопроводность и теплоемкость, но и то, как часто в таком доме будут проживать люди. Правильный выбор позволит поддерживать уют и комфорт в вашем доме на протяжении всего года.

Источник

Таблица удельной теплоемкости строительных материалов

Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница / / Техническая информация/ / Физический справочник/ / Тепловые величины, включая температуры кипения, плавления, пламени и т.д ……/ / Теплоемкость. Удельные теплоемкости. Коэффициент (показатель) адиабаты. / / Индикативная удельная теплоемкость твердых металлов и сплавов.Индикативная удельная теплоемкость твердых металлов и сплавов.Индикативная удельная теплоемкость твердых металлов и сплавов.МеталлУдельная теплоемкость – cp(кДж/кг*K)=(кДж/кг*С)(БТЕ/фунт*F)Адмиралтейская латунь- Admiralty Brass (30% цинка, и 1% олова)0.380.09Алюминиевая бронза, Aluminum Bronze0.380.09Алюминиеваялента (материал для алюминиевых банок) – Ball metal0.3600.086Бериллиевая бронза (бериллиевая медь)- Beryllium Copper0.420.10Бронза – Bronze0.4350.104Желтая латунь (много цинка) – Yellow Brass0.380.09Инконель – Inconel0.460.11Инкалой – Incoloy0.500.12Нержавейка,никелевая сталь – Nickel steel0.4560.109Красная латунь (мало цинка) – Red Brass0.380.09Латунь – Brass0.3770.090Марганцовистая латунь или марганцовистая бронза – Manganese Bronze0.380.09Монель – Monel0.530.127Припой 50% олово/ 50% свинец – Solder 50/50 Sn Pb0.1670.04Углеродистая сталь – Steel0.460.11Хастеллой – Hasteloy0.380.091Чугун- Cast Iron0.500.12Строительные, теплоизоляционные и другие материалыC, Дж/(кг·К)АБС пластик1300…2300Аглопоритобетон и бетон на топливных (котельных) шлаках840Алмаз502Аргиллит700…1000Асбест волокнистый1050Асбестоцемент1500Асботекстолит1670Асбошифер837Асфальт920…2100Асфальтобетон1680Аэрогель (Aspen aerogels)700Базальт850…920Барит461Береза1250Бетон710…1130Битумоперлит1130Битумы нефтяные строительные и кровельные1680Бумага1090…1500Вата минеральная920Вата стеклянная800Вата хлопчатобумажная1675Вата шлаковая750Вермикулит840Вермикулитобетон840Винипласт1000Войлок шерстяной1700Воск2930Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат, газо- и пенозолобетон840Гетинакс1400Гипс формованный сухой1050Гипсокартон950Глина750Глина огнеупорная800Глинозем700…840Гнейс (облицовка)880Гравий (наполнитель)850Гравий керамзитовый840Гравий шунгизитовый840Гранит (облицовка)880…920Графит708Грунт влажный (почва)2010Грунт лунный740Грунт песчаный900Грунт сухой850Гудрон1675Диабаз800…900Динас737Доломит600…1500Дуб2300Железобетон840Железобетон набивной840Зола древесная750Известняк (облицовка)850…920Изделия из вспученного перлита на битумном связующем1680Ил песчаный1000…2100Камень строительный920Капрон2300Карболит черный1900Картон гофрированный1150Картон облицовочный2300Картон плотный1200Картон строительный многослойный2390Каучук натуральный1400Кварц кристаллический836Кварцит700…1300Керамзит750Керамзитобетон и керамзитопенобетон840Кирпич динасовый905Кирпич карборундовый700Кирпич красный плотный840…880Кирпич магнезитовый1055Кирпич облицовочный880Кирпич огнеупорный полукислый885Кирпич силикатный750…840Кирпич строительный800Кирпич трепельный710Кирпич шамотный930Кладка «Поротон»900Кладка бутовая из камней средней плотности880Кладка газосиликатная880Кладка из глиняного обыкновенного кирпича880Кладка из керамического пустотного кирпича880Кладка из силикатного кирпича880Кладка из трепельного кирпича880Кладка из шлакового кирпича880Кокс порошкообразный1210Корунд711Краска масляная (эмаль)650…2000Кремний714Лава вулканическая840Латунь400Лед из тяжелой воды2220Лед при температуре 0°С2150Лед при температуре -100°С1170Лед при температуре -20°С1950Лед при температуре -60°С1700Линолеум1470Листы асбестоцементные плоские840Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)840Лузга подсолнечная1500Магнетит586Малахит740Маты и полосы из стекловолокна прошивные840Маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем840Мел800…880Миканит250Мипора1420Мрамор (облицовка)880Настил палубный1100Нафталин1300Нейлон1600Неопрен1700Пакля2300Парафин2890Паркет дубовый1100Паркет штучный880Паркет щитовой880Пемзобетон840Пенобетон840Пенопласт ПХВ-1 и ПВ-11260Пенополистирол1340Пенополистирол «Пеноплекс»1600Пенополиуретан1470Пеностекло или газостекло840Пергамин1680Перекрытие армокерамическое с бетонным заполнением без штукатурки850Перекрытие из железобетонных элементов со штукатуркой860Перекрытие монолитное плоское железобетонное840Перлитобетон840Перлитопласт-бетон1050Перлитофосфогелевые изделия1050Песок для строительных работ840Песок речной мелкий700…840Песок речной мелкий (влажный)2090Песок сахарный1260Песок сухой800Пихта2700Пластмасса полиэфирная1000…2300Плита пробковая1850Плиты алебастровые750Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные (ДСП, ДВП)2300Плиты из гипса840Плиты из резольноформальдегидного пенопласта1680Плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем840Плиты камышитовые2300Плиты льнокостричные изоляционные2300Плиты минераловатные повышенной жесткости840Плиты минераловатные полужесткие на крахмальном связующем840Плиты торфяные теплоизоляционные2300Плиты фибролитовые и арболит на портландцементе2300Покрытие ковровое1100Пол гипсовый бесшовный800Поливинилхлорид (ПВХ)920Поликарбонат (дифлон)1100…1120Полиметилметакрилат1200…1650Полипропилен1930Полистирол УПП1, ППС900Полистиролбетон1060Полихлорвинил1130…1200Полихлортрифторэтилен920Полиэтилен высокой плотности1900…2300Полиэтилен низкой плотности1700Портландцемент1130Пробка2050Пробка гранулированная1800Раствор гипсовый затирочный900Раствор гипсоперлитовый840Раствор гипсоперлитовый поризованный840Раствор известково-песчаный840Раствор известковый920Раствор сложный (песок, известь, цемент)840Раствор цементно-перлитовый840Раствор цементно-песчаный840Раствор цементно-шлаковый840Резина мягкая1380Резина пористая2050Резина твердая обыкновенная1350…1400Рубероид1500…1680Сера715Сланец700…1600Слюда880Смола эпоксидная800…1100Снег лежалый при 0°С2100Снег свежевыпавший2090Сосна и ель2300Сосна смолистая 15% влажности2700Стекло зеркальное (зеркало)780Стекло кварцевое890Стекло лабораторное840Стекло обыкновенное, оконное670Стекло флинт490Стекловата800Стекловолокно840Стеклопластик800Стружка деревянная прессованая1080Текстолит1470…1510Толь1680Торф1880Торфоплиты2100Туф (облицовка)750…880Туфобетон840Уголь древесный960Уголь каменный1310Фанера клееная2300…2500Фарфор750…1090Фибролит (серый)1670Циркон670Шамот825Шифер750Шлак гранулированный750Шлак котельный700…750Шлакобетон800Шлакопемзобетон (термозитобетон)840Шлакопемзопено- и шлакопемзогазобетон840Штукатурка гипсовая840Штукатурка из полистирольного раствора1200Штукатурка известковая950Штукатурка известковая с каменной пылью920Штукатурка перлитовая1130Штукатурка фасадная с полимерными добавками880Шунгизитобетон840Щебень и песок из перлита вспученного840Щебень из доменного шлака, шлаковой пемзы и аглопорита840Эбонит1430Эковата2300Этрол1500…1800

взято – thermalinfo.ru/eto-interesno/tablitsy-udelnoj-teploemkosti-veshhestv

Представлены таблицы удельной теплоемкости веществ: газов, металлов, жидкостей, строительных и теплоизоляционных материалов, а также пищевых продуктов — более 400 веществ и материалов.

Удельной теплоемкостью вещества называетсяотношение количества тепла, сообщенного единице массы этого вещества в каком-либо процессе, к соответствующему изменению его температуры.

Удельная теплоемкость веществ зависит от их химического состава, термодинамического состояния и способа сообщения им тепла. В Международной системе единиц эта величина измеряется в Дж/(кг·К).

Необходимо отметить, что экспериментальное определение удельной теплоемкости жидкостей и газов производится при постоянном давлении или при постоянном объеме. В первом случае удельная теплоемкость обозначается Cp, во втором — Cv. Для жидкостей и газов наиболее часто применяется удельная теплоемкость при постоянном давлении Cp.

Для твердых веществ теплоемкости Cpи Cvне различаются.Кроме того, по отношению к твердым телам, помимо удельной массовой теплоемкости применяются также удельная атомная и молярная теплоемкости.

Таблица удельной теплоемкости газов

В таблице приведена удельная теплоемкость газов Cpпри температуре 20°С и нормальном атмосферном давлении (101325 Па).

Таблица удельной теплоемкости газовГазыCp, Дж/(кг·К)Азот N21051Аммиак Nh42244Аргон Ar523Ацетилен C2h31683Водород h314270Воздух1005Гелий He5296Кислород O2913Криптон Kr251Ксенон Xe159Метан Ch52483Неон Ne1038Оксид азота N2O913Оксид азота NO976Оксид серы SO2625Оксид углерода CO1043Пропан C3H81863Сероводород h3S1026Углекислый газ CO2837Хлор Cl520Этан C2H61729Этилен C2h51528

Таблица удельной теплоемкости некоторых металлов и сплавов

В таблице даны значения удельной теплоемкости некоторых распространенных металлов и сплавов при температуре 20°С. Значения теплоемкости большинства металлов при других температурах вы можете найти в этой таблице.

Таблица удельной теплоемкости металлов и сплавовМеталлы и сплавыC, Дж/(кг·К)Алюминий Al897Бронза алюминиевая420Бронза оловянистая380Вольфрам W134Дюралюминий880Железо Fe452Золото Au129Константан410Латунь378Манганин420Медь Cu383Никель Ni443Нихром460Олово Sn228Платина Pt133Ртуть Hg139Свинец Pb128Серебро Ag235Сталь стержневая арматурная482Сталь углеродистая468Сталь хромистая460Титан Ti520Уран U116Цинк Zn385Чугун белый540Чугун серый470

Таблица удельной теплоемкости жидкостей

В таблице представлены значения удельной теплоемкости Cpраспространенных жидкостей при температуре 10…25°С и нормальном атмосферном давлении.

Таблица удельной теплоемкости жидкостейЖидкостиCp, Дж/(кг·К)Азотная кислота (100%-ная) Nh41720Анилин C6H5Nh32641Антифриз (тосол)2990Ацетон C3H6O2160Бензин2090Бензин авиационный Б-702050Бензол C6H61050Вода h3O4182Вода морская3936Вода тяжелая D2O4208Водка (40% об.)3965Водный раствор хлорида натрия (25%-ный)3300Газойль1900Гидроксид аммония4610Глицерин C3H5(OH)32430Даутерм1590Карборан C2h22B101720Керосин2085…2220Кефир3770Мазут2180Масло АМГ-101840Масло ВМ-41480Масло касторовое2219Масло кукурузное1733Масло МС-202030Масло подсолнечное рафинированное1775Масло ТМ-11640Масло трансформаторное1680Масло хлопковое рафинированное1737Масло ХФ-221640Молоко сгущенное с сахаром3936Молоко цельное3906Нефть2100Парафин жидкий (при 50С)3000Пиво3940Серная кислота (100%-ная) h3SO41380Сероуглерод CS21000Силикон2060Скипидар1800Сливки (35% жирности)3517Сок виноградный2800…3690Спирт метиловый (метанол) Ch4Oh3470Спирт этиловый (этанол) C2H5Oh3470Сыворотка молочная4082Толуол C7H81130Топливо дизельное (солярка)2010Топливо реактивное2005Уротропин C6h22N41470Фреон-12 CCl2F2840Эфир этиловый C4h20O2340

Таблица удельной теплоемкости твердых веществ

В таблице дана удельная теплоемкость твердых веществ: стройматериалов (песка, асфальта и т.д.), теплоизоляции различных типов и других распространенных материалов в интервале температуры от 0 до 50°С при нормальном атмосферном давлении.

Таблица удельной теплоемкости твердых веществСтроительные, теплоизоляционные и другие материалыC, Дж/(кг·К)АБС пластик1300…2300Аглопоритобетон и бетон на топливных (котельных) шлаках840Алмаз502Аргиллит700…1000Асбест волокнистый1050Асбестоцемент1500Асботекстолит1670Асбошифер837Асфальт920…2100Асфальтобетон1680Аэрогель (Aspen aerogels)700Базальт850…920Барит461Береза1250Бетон710…1130Битумоперлит1130Битумы нефтяные строительные и кровельные1680Бумага1090…1500Вата минеральная920Вата стеклянная800Вата хлопчатобумажная1675Вата шлаковая750Вермикулит840Вермикулитобетон840Винипласт1000Войлок шерстяной1700Воск2930Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат, газо- и пенозолобетон840Гетинакс1400Гипс формованный сухой1050Гипсокартон950Глина750Глина огнеупорная800Глинозем700…840Гнейс (облицовка)880Гравий (наполнитель)850Гравий керамзитовый840Гравий шунгизитовый840Гранит (облицовка)880…920Графит708Грунт влажный (почва)2010Грунт лунный740Грунт песчаный900Грунт сухой850Гудрон1675Диабаз800…900Динас737Доломит600…1500Дуб2300Железобетон840Железобетон набивной840Зола древесная750Известняк (облицовка)850…920Изделия из вспученного перлита на битумном связующем1680Ил песчаный1000…2100Камень строительный920Капрон2300Карболит черный1900Картон гофрированный1150Картон облицовочный2300Картон плотный1200Картон строительный многослойный2390Каучук натуральный1400Кварц кристаллический836Кварцит700…1300Керамзит750Керамзитобетон и керамзитопенобетон840Кирпич динасовый905Кирпич карборундовый700Кирпич красный плотный840…880Кирпич магнезитовый1055Кирпич облицовочный880Кирпич огнеупорный полукислый885Кирпич силикатный750…840Кирпич строительный800Кирпич трепельный710Кирпич шамотный930Кладка «Поротон»900Кладка бутовая из камней средней плотности880Кладка газосиликатная880Кладка из глиняного обыкновенного кирпича880Кладка из керамического пустотного кирпича880Кладка из силикатного кирпича880Кладка из трепельного кирпича880Кладка из шлакового кирпича880Кокс порошкообразный1210Корунд711Краска масляная (эмаль)650…2000Кремний714Лава вулканическая840Латунь400Лед из тяжелой воды2220Лед при температуре 0°С2150Лед при температуре -100°С1170Лед при температуре -20°С1950Лед при температуре -60°С1700Линолеум1470Листы асбестоцементные плоские840Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)840Лузга подсолнечная1500Магнетит586Малахит740Маты и полосы из стекловолокна прошивные840Маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем840Мел800…880Миканит250Мипора1420Мрамор (облицовка)880Настил палубный1100Нафталин1300Нейлон1600Неопрен1700Пакля2300Парафин2890Паркет дубовый1100Паркет штучный880Паркет щитовой880Пемзобетон840Пенобетон840Пенопласт ПХВ-1 и ПВ-11260Пенополистирол1340Пенополистирол «Пеноплекс»1600Пенополиуретан1470Пеностекло или газостекло840Пергамин1680Перекрытие армокерамическое с бетонным заполнением без штукатурки850Перекрытие из железобетонных элементов со штукатуркой860Перекрытие монолитное плоское железобетонное840Перлитобетон840Перлитопласт-бетон1050Перлитофосфогелевые изделия1050Песок для строительных работ840Песок речной мелкий700…840Песок речной мелкий (влажный)2090Песок сахарный1260Песок сухой800Пихта2700Пластмасса полиэфирная1000…2300Плита пробковая1850Плиты алебастровые750Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные (ДСП, ДВП)2300Плиты из гипса840Плиты из резольноформальдегидного пенопласта1680Плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем840Плиты камышитовые2300Плиты льнокостричные изоляционные2300Плиты минераловатные повышенной жесткости840Плиты минераловатные полужесткие на крахмальном связующем840Плиты торфяные теплоизоляционные2300Плиты фибролитовые и арболит на портландцементе2300Покрытие ковровое1100Пол гипсовый бесшовный800Поливинилхлорид (ПВХ)920Поликарбонат (дифлон)1100…1120Полиметилметакрилат1200…1650Полипропилен1930Полистирол УПП1, ППС900Полистиролбетон1060Полихлорвинил1130…1200Полихлортрифторэтилен920Полиэтилен высокой плотности1900…2300Полиэтилен низкой плотности1700Портландцемент1130Пробка2050Пробка гранулированная1800Раствор гипсовый затирочный900Раствор гипсоперлитовый840Раствор гипсоперлитовый поризованный840Раствор известково-песчаный840Раствор известковый920Раствор сложный (песок, известь, цемент)840Раствор цементно-перлитовый840Раствор цементно-песчаный840Раствор цементно-шлаковый840Резина мягкая1380Резина пористая2050Резина твердая обыкновенная1350…1400Рубероид1500…1680Сера715Сланец700…1600Слюда880Смола эпоксидная800…1100Снег лежалый при 0°С2100Снег свежевыпавший2090Сосна и ель2300Сосна смолистая 15% влажности2700Стекло зеркальное (зеркало)780Стекло кварцевое890Стекло лабораторное840Стекло обыкновенное, оконное670Стекло флинт490Стекловата800Стекловолокно840Стеклопластик800Стружка деревянная прессованая1080Текстолит1470…1510Толь1680Торф1880Торфоплиты2100Туф (облицовка)750…880Туфобетон840Уголь древесный960Уголь каменный1310Фанера клееная2300…2500Фарфор750…1090Фибролит (серый)1670Циркон670Шамот825Шифер750Шлак гранулированный750Шлак котельный700…750Шлакобетон800Шлакопемзобетон (термозитобетон)840Шлакопемзопено- и шлакопемзогазобетон840Штукатурка гипсовая840Штукатурка из полистирольного раствора1200Штукатурка известковая950Штукатурка известковая с каменной пылью920Штукатурка перлитовая1130Штукатурка фасадная с полимерными добавками880Шунгизитобетон840Щебень и песок из перлита вспученного840Щебень из доменного шлака, шлаковой пемзы и аглопорита840Эбонит1430Эковата2300Этрол1500…1800

Таблица удельной теплоемкости пищевых продуктов

В таблице приведены значения средней удельной теплоемкости пищевых продуктов (овощей, фруктов, мяса, рыбы, хлеба, вина и т. д.) в диапазоне температуры 5…20°С и нормальном атмосферном давлении.

Таблица удельной теплоемкости продуктов питанияПродуктыC, Дж/(кг·К)Абрикосы3770Ананасы3684Апельсины3730Арбуз3940Баклажаны3935Брюква3810Ветчина2140Вино крепленое3690Вино сухое3750Виноград3550Вишня3650Говядина и баранина жирная2930Говядина и баранина маложирная3520Горох3684Грибы свежие3894Груши3680Дрожжи прессованные1550…3516Дыни3850Ежевика3642Земляника3684Зерно пшеничное1465…1549Кабачки3900Капуста3940Картофель3430Клубника3810Колбасы1930…2810Крыжовник3890Лимоны3726Лук2638Макароны не приготовленные1662Малина3480Мандарины3770Маргарин сливочный2140…3182Масло анисовое1846Масло мятное2080Масло сливочное2890…3100Масло сливочное топленое2180Мед2300…2428Молоко сухое1715…2090Морковь3140Мороженое (при -10С)2175Мука1720Огурцы4060Пастила2090Патока2512…2700Перец сладкий3935Печенье2170Помидоры3980Пряники1800…1930Редис3970Рыба жирная2930Рыба нежирная3520Салат зеленый4061Сало топленое2510Сахар кусковой1340Сахарный песок720Свекла3340Свинина жирная260Свинина нежирная3010Слива3750Сметана3010Смородина черная3740Сода2256Соль поваренная (2% влажности)920Спаржа3935Сыр жирный2430Творог3180Телятина жирная3180Телятина нежирная3520Тесто заварное2910Тыква3977Хлеб (корка)1680Хлеб (мякиш)2800Черешня3770Чернослив3181Чеснок3140Шоколад2340…2970Шпинат3977Яблоки3760Яйцо куриное3180

Кроме таблиц удельной теплоемкости, вы также можете ознакомиться с подробнейшей таблицей плотности веществ и материалов, которая содержит данные по величине плотности более 500 веществ (металлов, пластика, резины, продуктов, стекла и др.).

Источники:

Исаченко В.

П., Осипова В. А., Сукомел А. С.

Теплопередача. Учебник для вузов, изд. 3-е, перераб.

и доп. — М.: «Энергия», 1975.Тепловые свойства металлов и сплавов. Справочник.

Лариков Л. Н., Юрченко Ю. Ф.

— Киев: Наукова думка, 1985. — 439 с.Физические величины. Справочник.

А. П. Бабичев, Н.

А. Бабушкина, А. М.

Братковский и др. Под ред. И.

С. Григорьева — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.Еремкин А.

И., Королева Т. И. Тепловой режим зданий: Учебное пособие.

— М.: Издательство ACB, 2000 — 368 с.Кириллов П. Л., Богословская Г. П.

Тепломассобмен в ядерных энергетических установках: Учебник для вузов.Михеев М. А., Михеева И. М.

Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотип.

М.: «Энергия», 1977. — 344 с. с ил.Промышленные печи.

Справочное руководство для расчетов и проектирования. 2–е издание, дополненное и переработанное, Казанцев Е. И.

М.: «Металлургия», 1975. — 368 с.Франчук А. У.

Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов, М.: НИИ строительной физики, 1969 — 142 с.Добрынин В. М., Вендельштейн Б. Ю., Кожевников Д.

А. Петрофизика: Учеб. для вузов.

2-ое изд. перераб. и доп.

под редакцией доктора физико-математических наук Д. А. Кожевникова — М.: ФГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им.

И.М. Губкина, 2004. — 368 с., ил.В. Блази. Справочник проектировщика.

Строительная физика. М.: Техносфера, 2005. — 536 с.Енохович А.

С. Справочник по физике. М.: «Просвещение», 1978.

— 415 с. с ил.Строительная теплотехника СНиП II-3-79. Минстрой России — Москва 1995.Мустафаев Р.

А. Теплофизические свойства углеводородов при высоких параметрах состояния. М.: Энергоатомиздат, 1991.

— 312 с.Новиченок Н. Л., Шульман З. П.

Теплофизические свойства полимеров. Минск, «Наука и техника» 1971. — 120 с.Шелудяк Ю.

Е., Кашпоров Л. Я. и др.

Теплофизические свойства компонентов горючих систем. М., 1992. — 184 с.

Способность материала удерживать тепло оценивается его удельной теплоемкостью, т. е.

количеством тепла (в кДж), необходимым для повышения температуры одного килограмма материала на один градус. Например, вода имеет удельную теплоемкость, равную 4,19 кДж/(кг*K). Это значит, например, что для повышения температуры 1 кг воды на 1°K требуется 4,19  кДж.

Таблица 1. Сравнение некоторых теплоаккумулирующих материаловМатериалПлот-ность, кг/м3Тепло-емкость, кДж/(кг*K)Коэффи-циент тепло-провод-ности, Вт/(м*K)Масса ТАМ для тепло-аккумули-рования 1 ГДж теплоты при Δ= 20 K, кгОтно-ситель-ная масса ТАМ по отно-шению к массе воды, кг/кгОбъем ТАМ для тепло-аккумули-рования 1 ГДж теплоты при Δ= 20 K, м3Отно-ситель-ный объем ТАМ по отно-шению к объему воды, м3/м3Гранит, галька16000,840,4559500549,6*4,2Вода10004,20,611900111,91Глауберова соль (декагидрат сульфата натрия)*14600т1300ж1,92т3,26ж1,85т1,714ж33000,282,260,19Парафин*786т2,89т0,498т37500,324,770,4

Для водонагревательных установоки жидкостных систем отопления лучше всего в качестве теплоаккумулирующего материала применять воду, а для воздушных гелиосистем — гальку, гравий и т.

п. Следует иметь в виду, что галечный теплоаккумуляторпри одинаковой энергоемкости по сравнению с водяным теплоаккумуляторомимеет в 3 раза больший объем и занимает в 1,6 раза большую площадь. Например, водяной теплоаккумулятор диаметром 1,5 м и высотой 1,4 м имеет объем 4,3 м3, в то время как галечный теплоаккумулятор в форме куба со стороной 2,4 м имеет объем 13,8 м3.

Плотность аккумулирования теплоты в значительной степени зависит от метода аккумулирования и рода теплоаккумулирующего материала. Она может быть аккумулирована в химически связанном виде в топливе. При этом плотность аккумулирования соответствует теплоте сгорания, кВт*ч/кг:

    нефть — 11,3; уголь (условное топливо) — 8,1; водород — 33,6; древесина — 4,2.

При термохимическом аккумулировании теплоты в цеолите (процессы адсорбции — десорбции) может аккумулироваться 286 Вт*ч/кг теплоты при разности температур 55°C. Плотность аккумулирования теплоты в твердых материалах (скальная порода, галька, гранит, бетон, кирпич) при разности температур 60°C составляет 14…17 Вт*ч/кг, а в воде — 70 Вт*ч/кг. При фазовых переходах вещества (плавление — затвердевание) плотность аккумулирования значительно выше, Вт*ч/кг:

    лед (таяние) — 93; парафин — 47; гидраты солей неорганических кислот — 40…130.

Таблица 2. Сравнение удельной теплоемкости и плотности различных материалов на основе равных объемовМатериалУдельная теплоемкость, кДж/(кг*K)Плотность, кг/м3Теплоемкость, кДж/(м3*K)Вода4,1910004187Металлоконструкции0,4678333437Бетон1,1322422375Кирпич0,8422421750Магнетит, железная руда0,6851253312Базальт, каменная порода0,8228802250Мрамор0,8628802375

К сожалению, лучший из приведенных в таблице 2 строительных материалов — бетон, удельная теплоемкость которого составляет 1,1 кДж/(кг*K), удерживает лишь ¼ того количества тепла, которое хранит вода того же веса.

Однако плотность бетона (кг/м3) значительно превышает плотность воды. Во втором столбце таблицы 2 приведены плотности этих материалов. Умножив удельную теплоемкость на плотность материала, получим теплоемкость на кубический метр.

Эти величины приведены в третьем столбце таблицы 2. Следует отметить, что вода, несмотря на то, что обладает наименьшей плотностью из всех приведенных материалов, имеет теплоемкость на 1 м3выше (2328,8 кДж/м3), чем остальные материалы таблицы, в силу ее значительно большей удельной теплоемкости. Низкая удельная теплоемкость бетона в значительной степени компенсируется его большой массой, благодаря которой он удерживает значительное количество тепла (1415,9 кДж/м3).

Источники:

  • tehtab.ru
  • niib-t.blogspot.com
  • thermalinfo.ru
  • www.mensh.ru

Таблицы удельной теплоемкости веществ: газов, жидкостей, металлов, продуктов

АБС пластик1300…2300
Аглопоритобетон и бетон на топливных (котельных) шлаках840
Алмаз502
Аргиллит700…1000
Асбест волокнистый1050
Асбестоцемент1500
Асботекстолит1670
Асбошифер837
Асфальт920…2100
Асфальтобетон1680
Аэрогель (Aspen aerogels)700
Базальт850…920
Барит461
Береза1250
Бетон710…1130
Битумоперлит1130
Битумы нефтяные строительные и кровельные1680
Бумага1090…1500
Вата минеральная920
Вата стеклянная800
Вата хлопчатобумажная1675
Вата шлаковая750
Вермикулит840
Вермикулитобетон840
Винипласт1000
Войлок шерстяной1700
Воск2930
Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат, газо- и пенозолобетон840
Гетинакс1400
Гипс формованный сухой1050
Гипсокартон950
Глина750
Глина огнеупорная800
Глинозем700…840
Гнейс (облицовка)880
Гравий (наполнитель)850
Гравий керамзитовый840
Гравий шунгизитовый840
Гранит (облицовка)880…920
Графит708
Грунт влажный (почва)2010
Грунт лунный740
Грунт песчаный900
Грунт сухой850
Гудрон1675
Диабаз800…900
Динас737
Доломит600…1500
Дуб2300
Железобетон840
Железобетон набивной840
Зола древесная750
Известняк (облицовка)850…920
Изделия из вспученного перлита на битумном связующем1680
Ил песчаный1000…2100
Камень строительный920
Капрон2300
Карболит черный1900
Картон гофрированный1150
Картон облицовочный2300
Картон плотный1200
Картон строительный многослойный2390
Каучук натуральный1400
Кварц кристаллический836
Кварцит700…1300
Керамзит750
Керамзитобетон и керамзитопенобетон840
Кирпич динасовый905
Кирпич карборундовый700
Кирпич красный плотный840…880
Кирпич магнезитовый1055
Кирпич облицовочный880
Кирпич огнеупорный полукислый885
Кирпич силикатный750…840
Кирпич строительный800
Кирпич трепельный710
Кирпич шамотный930
Кладка «Поротон»900
Кладка бутовая из камней средней плотности880
Кладка газосиликатная880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича880
Кладка из керамического пустотного кирпича880
Кладка из силикатного кирпича880
Кладка из трепельного кирпича880
Кладка из шлакового кирпича880
Кокс порошкообразный1210
Корунд711
Краска масляная (эмаль)650…2000
Кремний714
Лава вулканическая840
Латунь400
Лед из тяжелой воды2220
Лед при температуре 0°С2150
Лед при температуре -100°С1170
Лед при температуре -20°С1950
Лед при температуре -60°С1700
Линолеум1470
Листы асбестоцементные плоские840
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)840
Лузга подсолнечная1500
Магнетит586
Малахит740
Маты и полосы из стекловолокна прошивные840
Маты минераловатные прошивные и на синтетическом связующем840
Мел800…880
Миканит250
Мипора1420
Мрамор (облицовка)880
Настил палубный1100
Нафталин1300
Нейлон1600
Неопрен1700
Пакля2300
Парафин2890
Паркет дубовый1100
Паркет штучный880
Паркет щитовой880
Пемзобетон840
Пенобетон840
Пенопласт ПХВ-1 и ПВ-11260
Пенополистирол1340
Пенополистирол «Пеноплекс»1600
Пенополиуретан1470
Пеностекло или газостекло840
Пергамин1680
Перекрытие армокерамическое с бетонным заполнением без штукатурки850
Перекрытие из железобетонных элементов со штукатуркой860
Перекрытие монолитное плоское железобетонное840
Перлитобетон840
Перлитопласт-бетон1050
Перлитофосфогелевые изделия1050
Песок для строительных работ840
Песок речной мелкий700…840
Песок речной мелкий (влажный)2090
Песок сахарный1260
Песок сухой800
Пихта2700
Пластмасса полиэфирная1000…2300
Плита пробковая1850
Плиты алебастровые750
Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные (ДСП, ДВП)2300
Плиты из гипса840
Плиты из резольноформальдегидного пенопласта1680
Плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем840
Плиты камышитовые2300
Плиты льнокостричные изоляционные2300
Плиты минераловатные повышенной жесткости840
Плиты минераловатные полужесткие на крахмальном связующем840
Плиты торфяные теплоизоляционные2300
Плиты фибролитовые и арболит на портландцементе2300
Покрытие ковровое1100
Пол гипсовый бесшовный800
Поливинилхлорид (ПВХ)920…1200
Поликарбонат (дифлон)1100…1120
Полиметилметакрилат1200…1650
Полипропилен1930
Полистирол УПП1, ППС900
Полистиролбетон1060
Полихлорвинил1130…1200
Полихлортрифторэтилен920
Полиэтилен высокой плотности1900…2300
Полиэтилен низкой плотности1700
Портландцемент1130
Пробка2050
Пробка гранулированная1800
Раствор гипсовый затирочный900
Раствор гипсоперлитовый840
Раствор гипсоперлитовый поризованный840
Раствор известково-песчаный840
Раствор известковый920
Раствор сложный (песок, известь, цемент)840
Раствор цементно-перлитовый840
Раствор цементно-песчаный840
Раствор цементно-шлаковый840
Резина мягкая1380
Резина пористая2050
Резина твердая обыкновенная1350…1400
Рубероид1500…1680
Сера715
Сланец700…1600
Слюда880
Смола эпоксидная800…1100
Снег лежалый при 0°С2100
Снег свежевыпавший2090
Сосна и ель2300
Сосна смолистая 15% влажности2700
Стекло зеркальное (зеркало)780
Стекло кварцевое890
Стекло лабораторное840
Стекло обыкновенное, оконное670
Стекло флинт490
Стекловата800
Стекловолокно840
Стеклопластик800
Стружка деревянная прессованая1080
Текстолит1470…1510
Толь1680
Торф1880
Торфоплиты2100
Туф (облицовка)750…880
Туфобетон840
Уголь древесный960
Уголь каменный1310
Фанера клееная2300…2500
Фарфор750…1090
Фибролит (серый)1670
Циркон670
Шамот825
Шифер750
Шлак гранулированный750
Шлак котельный700…750
Шлакобетон800
Шлакопемзобетон (термозитобетон)840
Шлакопемзопено- и шлакопемзогазобетон840
Штукатурка гипсовая840
Штукатурка из полистирольного раствора1200
Штукатурка известковая950
Штукатурка известковая с каменной пылью920
Штукатурка перлитовая1130
Штукатурка фасадная с полимерными добавками880
Шунгизитобетон840
Щебень и песок из перлита вспученного840
Щебень из доменного шлака, шлаковой пемзы и аглопорита840
Эбонит1430
Эковата2300
Этрол1500…1800

Теплоаккумулирующая способность материалов | | Mensh.ru

Способность материала удерживать тепло оценивается его удельной теплоемкостью, т.е. количеством тепла (в кДж), необходимым для повышения температуры одного килограмма материала на один градус. Например, вода имеет удельную теплоемкость, равную 4,19 кДж/(кг*K). Это значит, например, что для повышения температуры 1 кг воды на 1°K требуется 4,19  кДж.

Таблица 1. Сравнение некоторых теплоаккумулирующих материалов
Ма­те­ри­алПлот­ность, кг/м3Теп­ло­ем­кость, кДж/(кг*K)Ко­эф­фи­ци­ент те­пло­про­вод­нос­ти, Вт/(м*K)Мас­са ТАМ для те­пло­ак­ку­му­ли­ро­ва­ния 1 ГДж те­пло­ты при Δ= 20 K, кгОт­но­си­тель­ная мас­са ТАМ по от­но­ше­нию к мас­се во­ды, кг/кгОбъем ТАМ для те­пло­ак­ку­му­ли­ро­ва­ния 1 ГДж те­пло­ты при Δ= 20 K, м3От­но­си­тель­ный объем ТАМ по от­но­ше­нию к объему во­ды, м33
Гранит, галька16000,840,4559500549,6*4,2
Вода10004,20,611900111,91
Глауберова соль (декагидрат сульфата натрия)*14600т

1300ж
1,92т

3,26ж
1,85т

1,714ж
33000,282,260,19
Парафин*786т2,89т0,498т37500,324,770,4

Для водонагревательных установок и жидкостных систем отопления лучше всего в качестве теплоаккумулирующего материала применять воду, а для воздушных гелиосистем — гальку, гравий и т.п. Следует иметь в виду, что галечный теплоаккумулятор при одинаковой энергоемкости по сравнению с водяным теплоаккумулятором имеет в 3 раза больший объем и занимает в 1,6 раза большую площадь. Например, водяной теплоаккумулятор диаметром 1,5 м и высотой 1,4 м имеет объем 4,3 м3, в то время как галечный теплоаккумулятор в форме куба со стороной 2,4 м имеет объем 13,8 м3.

Плотность аккумулирования теплоты в значительной степени зависит от метода аккумулирования и рода теплоаккумулирующего материала. Она может быть аккумулирована в химически связанном виде в топливе. При этом плотность аккумулирования соответствует теплоте сгорания, кВт*ч/кг:

  • нефть — 11,3;
  • уголь (условное топливо) — 8,1;
  • водород — 33,6;
  • древесина — 4,2.

При термохимическом аккумулировании теплоты в цеолите (процессы адсорбции — десорбции) может аккумулироваться 286 Вт*ч/кг теплоты при разности температур 55°C. Плотность аккумулирования теплоты в твердых материалах (скальная порода, галька, гранит, бетон, кирпич) при разности температур 60°C составляет 14…17 Вт*ч/кг, а в воде — 70 Вт*ч/кг. При фазовых переходах вещества (плавление — затвердевание) плотность аккумулирования значительно выше, Вт*ч/кг:

  • лед (таяние) — 93;
  • парафин — 47;
  • гидраты солей неорганических кислот — 40…130.
Таблица 2. Сравнение удельной теплоемкости и плотности различных материалов на основе равных объемов
МатериалУдельная теплоемкость, кДж/(кг*K)Плотность, кг/м3Теплоемкость, кДж/(м3*K)
Вода4,1910004187
Металлоконструкции0,4678333437
Бетон1,1322422375
Кирпич0,8422421750
Магнетит, железная руда0,6851253312
Базальт, каменная порода0,8228802250
Мрамор0,8628802375

К сожалению, лучший из приведенных в таблице 2 строительных материалов — бетон, удельная теплоемкость которого составляет 1,1 кДж/(кг*K), удерживает лишь ¼ того количества тепла, которое хранит вода того же веса. Однако плотность бетона (кг/м3) значительно превышает плотность воды. Во втором столбце таблицы 2 приведены плотности этих материалов. Умножив удельную теплоемкость на плотность материала, получим теплоемкость на кубический метр. Эти величины приведены в третьем столбце таблицы 2. Следует отметить, что вода, несмотря на то, что обладает наименьшей плотностью из всех приведенных материалов, имеет теплоемкость на 1 м3 выше (2328,8 кДж/м3), чем остальные материалы таблицы, в силу ее значительно большей удельной теплоемкости. Низкая удельная теплоемкость бетона в значительной степени компенсируется его большой массой, благодаря которой он удерживает значительное количество тепла (1415,9 кДж/м3).

Плотность и удельная теплоемкость кирпича: таблица значений

Кирпич — ходовой стройматериал в строительстве зданий и сооружений. Многие различают только красный и белый кирпич, но его виды намного разнообразнее. Они различаются как внешне (форма, цвет, размеры), так и такими свойствами, как плотность и теплоемкость.

Традиционно различают керамический и силикатный кирпич, которые имеют различную технологию изготовления. Важно знать, что плотность кирпича, его удельная теплоемкость и теплопроводность кирпича у каждого вида может существенно отличаться.

Керамический кирпич изготавливается из глины с различными добавками и подвергается обжигу. Удельная теплоемкость керамического кирпича равна 700…900 Дж/(кг·град). Средняя плотность керамического кирпича имеет значение 1400 кг/м3. Преимуществами этого вида являются: гладкая поверхность, морозо- и водоустойчивость, а также стойкость к высоким температурам. Плотность керамического кирпича определяется его пористостью и может находится в пределах от 700 до 2100 кг/м3. Чем выше пористость, тем меньше плотность кирпича.

Силикатный кирпич имеет следующие разновидности: полнотелый, пустотелый и поризованный, он имеет несколько типоразмеров: одинарный, полуторный и двойной. Средняя плотность силикатного кирпича составляет 1600 кг/м3. Плюсы силикатного кирпича в отличной звуконепроницаемости. Даже если прокладывать тонкий слой из такого материала, звукоизоляционные свойства останутся на должном уровне. Удельная теплоемкость силикатного кирпича находится в пределах от 750 до 850 Дж/(кг·град).

Значения плотности кирпича различных видов и его удельной (массовой) теплоемкости при различных температурах представлены в таблице:

Таблица плотности и удельной теплоемкости кирпича
Вид кирпичаТемпература,
°С
Плотность,
кг/м3
Теплоемкость,
Дж/(кг·град)
Трепельный-20…20700…1300712
Силикатный-20…201000…2200754…837
Саманный-20…20 —753
Красный0…1001600…2070840…879
Желтый-20…201817728
Строительный20800…1500800
Облицовочный201800880
Динасовый1001500…1900842
Динасовый10001500…19001100
Динасовый15001500…19001243
Карборундовый201000…1300700
Карборундовый1001000…1300841
Карборундовый10001000…1300779
Магнезитовый1002700930
Магнезитовый100027001160
Магнезитовый150027001239
Хромитовый1003050712
Хромитовый10003050921
Шамотный1001850833
Шамотный100018501084
Шамотный150018501251

Необходимо отметить еще один популярный вид кирпича – облицовочный кирпич. Он не боится ни влаги, ни холодов. Удельная теплоемкость облицовочного кирпича составляет 880 Дж/(кг·град). Облицовочный кирпич имеет оттенки от ярко-желтого до огненно-красного. Таким материалом можно производить и отделочные и облицовочные работы. Плотность кирпича этого вида имеет величину 1800 кг/м3.

Стоит отметить отдельный класс кирпичей — огнеупорный кирпич. К этому классу относятся динасовый, карборундовый, магнезитовый и шамотный кирпич. Огнеупорный кирпич достаточно тяжел — плотность кирпича этого класса может достигать значения 2700 кг/м3.

Наименьшей теплоемкостью при высоких температурах обладает карборундовый кирпич — она составляет величину 779 Дж/(кг·град) при температуре 1000°С. Кладка из такого кирпича прогревается намного быстрее, чем из шамотного, но хуже держит тепло.

Огнеупорный кирпич применяется, при строительстве печей, с рабочей температурой до 1500°С. Удельная теплоемкость огнеупорного кирпича существенно зависит от температуры. Например, удельная теплоемкость шамотного кирпича имеет величину 833 Дж/(кг·град) при 100°С и 1251 Дж/(кг·град) при 1500°С.

Источники:

  1. Франчук А. У. Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов, М.: НИИ строительной физики, 1969 — 142 с.
  2. Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с. строительной физики, 1969 — 142 с.
  3. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
  4. Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи.

About Author


admin

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о