Výpočet přijatého a předaného tepla

Prezentace na téma: "Výpočet přijatého a předaného tepla"— Transkript prezentace:

1 Výpočet přijatého a předaného tepla
03

2 Tepelná kapacita Různé druhy látek potřebují pro ohřátí o 1ºC různé množství tepla Tepelná kapacita je množství tepla, které potřebujeme pro ohřátí 1kg látky o 1ºC označení: c jednotka: J / kg.ºC nebo kJ / kg.ºC 02 01

3 Příklady tepelné kapacity látek
Látka Tepelná kapacita c [ kJ / kg.ºC ] voda 4,18 železo 0,45 olovo 0,13 Látka s malou tepelnou kapacitou se rychle zahřeje a rychle vychladne Látka s velkou tepelnou kapacitou se pomalu zahřeje a pomalu vychladne

4 Zkus uhodnout: Z jakého materiálu se vyrábí kachlová kamna a proč
Z čeho jsou vyrobeny topné plošky u žehličky na vlasy a proč Proč je v zimním období v nevytopené chalupě dlouho zima i když topíte jak o život Proč je vám v parném létě v kamenném hradě příjemně Cihlové domy a domy z siporexových tvárnic mají výbornou tepelně-izolační schopnost. Cihlové domy mají velkou tepelnou kapacitu, siporexové domy mají nízkou tepelnou kapacitu. Jak se tyto domy chovají při vytápění.

5 02

6 Výpočet tepla při tepelné výměně
Q = m . c . (t2 – t1) Q – přijaté nebo odevzdané teplo [kJ] m – hmotnost tělesa [kg] c – měrná tepelná kapacita [kJ / kg.ºC ] (t2 – t1) – rozdíl teplot [ºC ]

7 Příklad 1: Jaké teplo přijme železná lžíce o hmotnosti 80g o teplotě 20 ºC, když ji ponoříme do polévky a lžíce se ohřeje na 60 ºC? m = 80g = 0,08 kg t1 = 20 ºC t2 = 60 ºC c = 0,45 kJ / kg.ºC Q = ?

8 Q = m . c . (t2 – t1) Q = 0,08 . 0,45 . (60 – 20) Q = 1,44 kJ Polévková lžíce přijme 1,44 kJ tepla.

9 03 Tepelné čerpadlo funguje jako obrácený proces chladničky. Tepelné čerpadlo přeměňuje nízkopotencionální teplo, odebrané z okolního prostředí, nejčastěji z venkovního vzduchu, půdy, nebo vody, na teplo vhodné k vytápění a ohřevu teplé vody. Tepelné čerpadlo má čtyři základní části a to výparník, kondenzátor, kompresor a expanzní ventil.Protože teplo odebrané zvenku nemůže samo od sebe přecházet z chladnějšího na teplejší těleso, musí tepelné čerpadlo převádět přijatou tepelnou energii z okolí na teplotní hladinu potřebnou k vytápění a přípravu teplé užitkové vody. Toto je prováděno za pomoci kompresoru, který ke svému provozu potřebuje elektrickou energii. Nízko potenciální teplo vnějšího prostředí je tedy za pomocí pracovního teplonosného média odebíráno z výparníku a přiváděno do kompresoru. Kompresor pak nasává pracovní médium z výparníku, v němž nastává podtlak, médium se vypařuje, k čemuž spotřebovává výparné teplo ze zdroje. Páry teplonosného média jsou v kompresoru stlačeny, tím se zvýší tlak, páry se ohřejí a vhání se do kondenzátoru. Zde páry předají výparné teplo topné vodě, a tím zkondenzují. Zkapalněné médium pak protéká expanzním ventilem, kde expanduje, čímž ztrácí tlak a výrazně se ochlazuje. Poněvadž je pracovní médium chladnější než nízkopotencionální zdroj tepla, odčerpává z něho teplo a cyklus se znovu opakuje ve směru výparník, kompresor, kondenzátor, expanzní ventil. A jak funguje lednička?

10 Příklad 2: Do kádinky s chladnou vodou vložíme horké závaží. Voda se ohřála z 20 ºC na 34 ºC. Jaké je množství předaného tepla? m = 100g = 0,1 kg t1 = 20 ºC t2 = 34 ºC c = kJ / kg.ºC Q = ?

11 Q = m . c . (t2 – t1) Q = 0,1 . 4,18 . (34 – 20) Q = 5,85 kJ Voda přijme 5,85 kJ tepla.

12 Otázky Co je to tepelná kapacita, jak se značí a jaké má jednotky
Jak se ohřívá a jak chladne látka s malou tepelnou kapacitou. Jak se ohřívá a jak chladne látka s velkou tepelnou kapacitou. Uveď vzorec pro výpočet množství předaného nebo přijatého tepla při tepelné výměně. Napiš co znamenají jednotlivá písmena ve vzprci včetně jednotek.

13 Autorská práva: 01 cihla O2 skladba zdiva 03 princip tepelného čerpadla