วัสดุที่มีความจุความร้อนสูง ความหนาแน่นและความจุความร้อนจำเพาะของอิฐ

อิฐเป็นวัสดุก่อสร้างยอดนิยมในการก่อสร้างอาคารและโครงสร้าง หลายคนแยกความแตกต่างระหว่างสีแดงกับ อิฐสีขาวแต่ประเภทของมันมีความหลากหลายมากกว่ามาก มีความแตกต่างกันทั้งในด้านรูปลักษณ์ (รูปร่าง สี ขนาด) และคุณสมบัติ เช่น ความหนาแน่นและความจุความร้อน

ตามเนื้อผ้ามีความแตกต่างระหว่างอิฐเซรามิกและอิฐปูนทรายซึ่งมีเทคโนโลยีการผลิตที่แตกต่างกัน สิ่งสำคัญคือต้องรู้ว่าความหนาแน่นของอิฐ ความจุความร้อนจำเพาะ และแต่ละประเภทอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ

อิฐเซรามิกทำจากสารเติมแต่งหลายชนิดและเผา ความร้อนจำเพาะ อิฐเซรามิกเท่ากับ 700…900 J/(กก.องศา). ความหนาแน่นเฉลี่ยอิฐเซรามิกมีค่า 1,400 กก./ลบ.ม. ข้อดีของประเภทนี้คือ: พื้นผิวเรียบ, ทนต่อน้ำค้างแข็งและน้ำตลอดจนทนต่ออุณหภูมิสูง ความหนาแน่นของอิฐเซรามิกถูกกำหนดโดยความพรุนและสามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 700 ถึง 2100 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ยิ่งความพรุนสูง ความหนาแน่นของอิฐก็จะยิ่งลดลง

อิฐปูนขาวมีหลายขนาด: แข็ง, กลวงและมีรูพรุน; มีหลายขนาดมาตรฐาน: เดี่ยว, หนึ่งและครึ่งและสองเท่า ความหนาแน่นเฉลี่ย อิฐปูนทรายคือ 1600 กก./ลบ.ม. ข้อดีของอิฐปูนทรายคือกันเสียงได้ดีเยี่ยม แม้ว่าคุณจะวางวัสดุดังกล่าวเป็นชั้นบาง ๆ คุณสมบัติของฉนวนกันเสียงจะยังคงอยู่ในระดับที่เหมาะสม ความจุความร้อนจำเพาะของอิฐปูนทรายอยู่ในช่วง 750 ถึง 850 J/(kg deg).

ค่าความหนาแน่นของอิฐ ประเภทต่างๆและความจุความร้อนจำเพาะ (มวล) ที่อุณหภูมิต่างๆ แสดงไว้ในตาราง:

ตารางความหนาแน่นและความจุความร้อนจำเพาะของอิฐ

ประเภทของอิฐ	อุณหภูมิ, องศาเซลเซียส	ความหนาแน่น, กก./ลบ.ม. 3	ความจุความร้อน J/(กก.องศา)
เทรเปลนี	-20…20	700…1300	712
ซิลิเกต	-20…20	1000…2200	754…837
อะโดบี	-20…20	—	753
สีแดง	0…100	1600…2070	840…879
สีเหลือง	-20…20	1817	728
อาคาร	20	800…1500	800
เผชิญหน้า	20	1800	880
ไดนาส	100	1500…1900	842
ไดนาส	1000	1500…1900	1100
ไดนาส	1500	1500…1900	1243
กากเพชร	20	1000…1300	700
กากเพชร	100	1000…1300	841
กากเพชร	1000	1000…1300	779
แมกนีไซต์	100	2700	930
แมกนีไซต์	1000	2700	1160
แมกนีไซต์	1500	2700	1239
โครไมต์	100	3050	712
โครไมต์	1000	3050	921
ชามอตต์	100	1850	833
ชามอตต์	1000	1850	1084
ชามอตต์	1500	1850	1251

จำเป็นต้องสังเกตอิฐหันหน้าไปทางอิฐอีกประเภทหนึ่งที่เป็นที่นิยม เขาไม่กลัวความชื้นหรือความเย็น ความจุความร้อนจำเพาะของอิฐชนิดนี้คือ 880 J/(kg deg) หันหน้าไปทางอิฐมีเฉดสีตั้งแต่สีเหลืองสดใสไปจนถึงสีแดงเพลิง วัสดุนี้สามารถใช้สำหรับตกแต่งและงานหันหน้าได้ ความหนาแน่นของอิฐประเภทนี้คือ 1,800 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร

เป็นที่น่าสังเกตว่าอิฐอีกประเภทหนึ่ง - อิฐทนไฟ อิฐชั้นนี้รวมถึงอิฐไดนาส คาร์บอรันดัม แมกนีไซต์ และอิฐไฟร์เคลย์ อิฐทนไฟค่อนข้างหนัก - ความหนาแน่นของอิฐในชั้นนี้สามารถเข้าถึง 2,700 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร

อิฐคาร์บอรันดัมมีความจุความร้อนต่ำสุดที่อุณหภูมิสูง คือ 779 J/(กก.องศา) ที่อุณหภูมิ 1,000°C การก่ออิฐที่ทำจากอิฐดังกล่าวจะอุ่นขึ้นเร็วกว่าอิฐไฟร์เคลย์มาก แต่เก็บความร้อนได้น้อยกว่า

อิฐทนไฟใช้ในการก่อสร้างเตาเผาที่มีอุณหภูมิใช้งานสูงถึง 1,500°C ความจุความร้อนจำเพาะของอิฐทนไฟขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ความจุความร้อนจำเพาะของอิฐไฟร์เคลย์คือ 833 J/(kg deg) ที่ 100°Cและ 1251 J/(กก.องศา) ที่ 1500°C

แหล่งที่มา:

1. Franchuk A.U. ตารางตัวชี้วัดทางเทคนิคด้านความร้อน วัสดุก่อสร้าง, ม.: สถาบันวิจัยฟิสิกส์การก่อสร้าง, 2512 - 142 น.
2. ตารางปริมาณทางกายภาพ ไดเรกทอรี เอ็ด ศึกษา ไอ.เค. กิโคอินะ. อ.: Atomizdat, 2519. - 1,008 น. ฟิสิกส์การก่อสร้าง พ.ศ. 2512 - 142 น.
3. เตาอบอุตสาหกรรม คู่มืออ้างอิงสำหรับการคำนวณและการออกแบบ ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 2 ขยายและปรับปรุงโดย Kazantsev E.I. ม., “โลหะวิทยา”, 2518. - 368 น.

• การใช้วัสดุต่างๆในการก่อสร้าง
  • ต้นไม้
  • อิฐ

การสร้างปากน้ำที่เหมาะสมและการใช้พลังงานความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านส่วนตัวในฤดูหนาวส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับ คุณสมบัติของฉนวนความร้อนวัสดุก่อสร้างที่ใช้สร้างอาคาร หนึ่งในคุณสมบัติเหล่านี้คือความจุความร้อน ต้องคำนึงถึงค่านี้เมื่อเลือกวัสดุก่อสร้างสำหรับสร้างบ้านส่วนตัว ดังนั้นจะพิจารณาความจุความร้อนของวัสดุก่อสร้างบางชนิดต่อไป

ความหมายและสูตรความจุความร้อน

สารแต่ละชนิดสามารถดูดซับ จัดเก็บ และกักเก็บพลังงานความร้อนได้ในระดับหนึ่งหรืออย่างอื่น เพื่ออธิบายกระบวนการนี้ จึงมีการนำแนวคิดเรื่องความจุความร้อนมาใช้ ซึ่งเป็นคุณสมบัติของวัสดุในการดูดซับพลังงานความร้อนเมื่อให้ความร้อนกับอากาศโดยรอบ

ในการทำความร้อนวัสดุใดๆ ที่มีมวล m จากอุณหภูมิ t เริ่มต้นจนถึงอุณหภูมิ t สิ้นสุด คุณจะต้องใช้พลังงานความร้อนจำนวนหนึ่ง Q ซึ่งจะเป็นสัดส่วนกับมวลและความแตกต่างของอุณหภูมิ ΔT (t end -t start) ดังนั้น สูตรความจุความร้อนจะมีลักษณะดังนี้: Q = c*m*ΔТ โดยที่ c คือค่าสัมประสิทธิ์ความจุความร้อน (ค่าเฉพาะ) สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร: c = Q/(m* ΔТ) (kcal/(kg* °C))

ตามอัตภาพ สมมติว่ามวลของสารคือ 1 กิโลกรัม และ ΔТ = 1°C เราจะได้ c = Q (kcal) ซึ่งหมายความว่าความจุความร้อนจำเพาะเท่ากับปริมาณพลังงานความร้อนที่ใช้เพื่อให้ความร้อนแก่วัสดุที่มีน้ำหนัก 1 กิโลกรัมคูณ 1°C

กลับไปที่เนื้อหา

การใช้ความจุความร้อนในทางปฏิบัติ

วัสดุก่อสร้างที่มีความจุความร้อนสูงใช้สำหรับการก่อสร้างโครงสร้างทนความร้อนนี่เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับบ้านส่วนตัวที่ผู้คนอาศัยอยู่อย่างถาวร ความจริงก็คือโครงสร้างดังกล่าวช่วยให้คุณสามารถเก็บ (สะสม) ความร้อนได้ซึ่งทำให้บ้านรักษาอุณหภูมิที่สะดวกสบายได้เป็นเวลานาน ขั้นแรกอุปกรณ์ทำความร้อนจะทำให้อากาศและผนังร้อนขึ้นหลังจากนั้นผนังก็จะอุ่นอากาศเอง สิ่งนี้ช่วยให้คุณประหยัดได้ เงินสดบนเครื่องทำความร้อนและทำให้การเข้าพักของคุณสะดวกสบายยิ่งขึ้น สำหรับบ้านที่ผู้คนอาศัยอยู่เป็นระยะ (เช่นวันหยุดสุดสัปดาห์) ความจุความร้อนสูงของวัสดุก่อสร้างจะมีผลตรงกันข้าม: อาคารดังกล่าวจะทำความร้อนได้อย่างรวดเร็วค่อนข้างยาก

ค่าความจุความร้อนของวัสดุก่อสร้างแสดงไว้ใน SNiP II-3-79 ด้านล่างนี้เป็นตารางวัสดุก่อสร้างหลักและค่าความจุความร้อนจำเพาะ

ตารางที่ 1

อิฐมีความจุความร้อนสูงจึงเหมาะสำหรับสร้างบ้านและสร้างเตา

เมื่อพูดถึงความจุความร้อนก็ควรสังเกตว่า เตาทำความร้อนขอแนะนำให้สร้างจากอิฐเนื่องจากค่าความจุความร้อนค่อนข้างสูง สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถใช้เตาเป็นตัวสะสมความร้อนได้ ตัวสะสมความร้อนในระบบทำความร้อน (โดยเฉพาะในระบบทำน้ำร้อน) มีการใช้มากขึ้นทุกปี อุปกรณ์ดังกล่าวสะดวกเพราะต้องได้รับความร้อนเพียงครั้งเดียวด้วยไฟอันแรงกล้าของหม้อต้มเชื้อเพลิงแข็ง หลังจากนั้นจะทำให้บ้านของคุณร้อนตลอดทั้งวันหรือมากกว่านั้น ซึ่งจะช่วยประหยัดงบประมาณของคุณได้อย่างมาก

กลับไปที่เนื้อหา

ความจุความร้อนของวัสดุก่อสร้าง

ผนังของบ้านส่วนตัวควรเป็นอย่างไรเพื่อให้สอดคล้องกับรหัสอาคาร? คำตอบสำหรับคำถามนี้มีความแตกต่างหลายประการ เพื่อทำความเข้าใจ จะมีการยกตัวอย่างความจุความร้อนของวัสดุก่อสร้างยอดนิยม 2 ชนิด ได้แก่ คอนกรีตและไม้ มีค่า 0.84 kJ/(kg*°C) และไม้ – 2.3 kJ/(kg*°C)

เมื่อมองแวบแรก คุณอาจคิดว่าไม้เป็นวัสดุที่ให้ความร้อนมากกว่าคอนกรีต นี่เป็นเรื่องจริงเพราะไม้มีพลังงานความร้อนมากกว่าคอนกรีตเกือบ 3 เท่า ในการทำความร้อนไม้ 1 กิโลกรัม คุณต้องใช้พลังงานความร้อน 2.3 กิโลจูล แต่เมื่อเย็นลง ไม้จะปล่อย 2.3 กิโลจูลออกสู่อวกาศด้วย ในเวลาเดียวกันโครงสร้างคอนกรีต 1 กิโลกรัมสามารถสะสมและปล่อยได้เพียง 0.84 กิโลจูล

แต่อย่าด่วนสรุป ตัวอย่างเช่นคุณต้องค้นหาความจุความร้อนของคอนกรีต 1 m2 และ ผนังไม้หนา 30 ซม. ในการทำเช่นนี้คุณต้องคำนวณน้ำหนักของโครงสร้างดังกล่าวก่อน ผนังคอนกรีต 1 ตร.ม. จะมีน้ำหนัก: 2300 กก./ลบ.ม. * 0.3 ตร.ม. = 690 กก. ผนังไม้ 1 ม. 2 จะมีน้ำหนัก: 500 กก./ม. 3 * 0.3 ม. 3 = 150 กก.

• สำหรับผนังคอนกรีต: 0.84*690*22 = 12751 kJ;
• สำหรับ โครงสร้างไม้: 2.3*150*22 = 7590 กิโลจูล

จากผลที่ได้เราสามารถสรุปได้ว่าไม้ 1 m 3 จะสะสมความร้อนน้อยกว่าคอนกรีตเกือบ 2 เท่า วัสดุตัวกลางในแง่ของความจุความร้อนระหว่างคอนกรีตกับไม้คือ งานก่ออิฐหน่วยปริมาตรซึ่งภายใต้สภาวะเดียวกันจะมีพลังงานความร้อน 9199 กิโลจูล ในขณะเดียวกันคอนกรีตมวลเบาซึ่งเป็นวัสดุก่อสร้างจะมีเพียง 3326 กิโลจูลซึ่งจะน้อยกว่าไม้อย่างมาก อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติความหนาของโครงสร้างไม้อาจอยู่ที่ 15-20 ซม. เมื่อสามารถวางคอนกรีตมวลเบาได้หลายแถวซึ่งจะช่วยเพิ่มความจุความร้อนจำเพาะของผนังได้อย่างมาก

ในการก่อสร้างลักษณะที่สำคัญมากคือความจุความร้อนของวัสดุก่อสร้าง ลักษณะฉนวนกันความร้อนของผนังอาคารขึ้นอยู่กับคุณสมบัติดังกล่าวและด้วยเหตุนี้ความเป็นไปได้ของการเข้าพักภายในอาคารอย่างสะดวกสบาย ก่อนที่คุณจะเริ่มทำความคุ้นเคยกับคุณสมบัติฉนวนกันความร้อนของวัสดุก่อสร้างแต่ละชนิดคุณต้องเข้าใจว่าความจุความร้อนคืออะไรและพิจารณาอย่างไร

ความจุความร้อนจำเพาะของวัสดุ

ความจุความร้อนคือปริมาณทางกายภาพที่อธิบายความสามารถของวัสดุในการสะสมอุณหภูมิจากความร้อน สิ่งแวดล้อม- ในเชิงปริมาณ ความจุความร้อนจำเพาะเท่ากับปริมาณพลังงานที่วัดได้ในหน่วย J ซึ่งจำเป็นในการให้ความร้อนแก่วัตถุที่มีน้ำหนัก 1 กิโลกรัมคูณ 1 องศา
ด้านล่างนี้เป็นตารางความจุความร้อนจำเพาะของวัสดุที่พบมากที่สุดในการก่อสร้าง

• ประเภทและปริมาตรของวัสดุที่ให้ความร้อน (V)
• ความจุความร้อนจำเพาะของวัสดุนี้ (ซูด)
• ความถ่วงจำเพาะ (msp);
• อุณหภูมิเริ่มต้นและสุดท้ายของวัสดุ

ความจุความร้อนของวัสดุก่อสร้าง

ความจุความร้อนของวัสดุตามตารางข้างต้น ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นและค่าการนำความร้อนของวัสดุ

และค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนก็ขึ้นอยู่กับขนาดและความปิดของรูขุมขน วัสดุที่มีรูพรุนละเอียดซึ่งมีระบบรูพรุนแบบปิด มีฉนวนกันความร้อนได้ดีกว่า ดังนั้นจึงมีค่าการนำความร้อนต่ำกว่าวัสดุที่มีรูพรุนหยาบ

นี่เป็นเรื่องง่ายมากที่จะเห็นโดยใช้วัสดุทั่วไปในการก่อสร้าง รูปด้านล่างแสดงให้เห็นว่าค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนและความหนาของวัสดุมีอิทธิพลต่อคุณสมบัติฉนวนกันความร้อนของรั้วภายนอกอย่างไร

รูปนี้แสดงให้เห็นว่าวัสดุก่อสร้างที่มีความหนาแน่นต่ำกว่ามีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนต่ำกว่า
อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่กรณีเสมอไป ตัวอย่างเช่นมีฉนวนกันความร้อนประเภทเส้นใยที่ใช้รูปแบบตรงกันข้าม: ยิ่งความหนาแน่นของวัสดุต่ำลง ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

ดังนั้นคุณไม่สามารถพึ่งพาตัวบ่งชี้ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของวัสดุเพียงอย่างเดียวได้ แต่ควรคำนึงถึงลักษณะอื่น ๆ ของมันด้วย

ลักษณะเปรียบเทียบความจุความร้อนของวัสดุก่อสร้างพื้นฐาน

เพื่อเปรียบเทียบความจุความร้อนของวัสดุก่อสร้างยอดนิยม เช่น ไม้ อิฐ และคอนกรีต จำเป็นต้องคำนวณความจุความร้อนสำหรับแต่ละวัสดุ

ก่อนอื่นคุณต้องตัดสินใจเกี่ยวกับความถ่วงจำเพาะของไม้ อิฐ และคอนกรีต เป็นที่ทราบกันว่าไม้ 1 m3 มีน้ำหนัก 500 กก. อิฐ - 1,700 กก. และคอนกรีต - 2300 กก. หากเราใช้ผนังที่มีความหนา 35 ซม. จากการคำนวณอย่างง่ายเราจะพบว่าความถ่วงจำเพาะของไม้ 1 ตารางเมตรจะเท่ากับ 175 กก. อิฐ - 595 กก. และคอนกรีต - 805 กก.
ต่อไปเราจะเลือกค่าอุณหภูมิที่จะสะสมพลังงานความร้อนไว้ในผนัง เช่น เหตุการณ์นี้จะเกิดขึ้นในวันหนึ่งในฤดูร้อน โดยมีอุณหภูมิอากาศ 270C สำหรับเงื่อนไขที่เลือก เราจะคำนวณความจุความร้อนของวัสดุที่เลือก:

1. ผนังทำด้วยไม้: C=SudhmuddhΔT; เดอร์=2.3x175x27=10867.5 (กิโลจูล);
2. ผนังคอนกรีต: C=SudhmuddhΔT; เดิมพัน = 0.84x805x27 = 18257.4 (กิโลจูล);
3. กำแพงอิฐ: C=SudhmuddhΔT; สกิป = 0.88x595x27 = 14137.2 (กิโลจูล)

จากการคำนวณพบว่า ด้วยความหนาของผนังเท่ากัน คอนกรีตมีความจุความร้อนสูงสุด และไม้มีน้อยที่สุด สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไร? นี่แสดงให้เห็นว่าในวันฤดูร้อน ปริมาณความร้อนสูงสุดจะสะสมอยู่ในบ้านที่ทำจากคอนกรีต และความร้อนจะสะสมน้อยที่สุดในบ้านที่ทำจากไม้

สิ่งนี้อธิบายความจริงที่ว่าใน บ้านไม้อากาศร้อนก็เย็นสบาย และอากาศหนาวก็อบอุ่น อิฐและคอนกรีตสะสมความร้อนจำนวนมากจากสิ่งแวดล้อมได้ง่าย แต่ก็แยกออกจากกันได้ง่ายเช่นกัน

ความจุความร้อนและการนำความร้อนของวัสดุ

การนำความร้อนคือปริมาณทางกายภาพของวัสดุที่อธิบายความสามารถของอุณหภูมิในการทะลุผ่านจากพื้นผิวผนังด้านหนึ่งไปยังอีกพื้นผิวหนึ่ง

เพื่อสร้างสภาพภายในอาคารที่สะดวกสบาย ผนังจะต้องมีความจุความร้อนสูงและมีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนต่ำ ในกรณีนี้ผนังบ้านจะสามารถสะสมพลังงานความร้อนจากสิ่งแวดล้อมได้ แต่ในขณะเดียวกันก็ป้องกันการแทรกซึมของรังสีความร้อนเข้าไปในห้อง

ความสามารถของวัสดุในการกักเก็บความร้อนนั้นประเมินโดยมัน ความจุความร้อนจำเพาะ, เช่น. ปริมาณความร้อน (เป็น kJ) ที่ต้องใช้ในการทำให้อุณหภูมิของวัสดุหนึ่งกิโลกรัมเพิ่มขึ้นหนึ่งองศา ตัวอย่างเช่น น้ำมีความจุความร้อนจำเพาะ 4.19 kJ/(kg*K) ซึ่งหมายความว่า เพื่อเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ 1 กิโลกรัมขึ้น 1°K จะต้อง 4.19 กิโลจูล

ตารางที่ 1. การเปรียบเทียบวัสดุกักเก็บความร้อนบางชนิด

วัสดุ	แพ- ความหนาแน่น กก./ลบ.ม	อบอุ่น- ความจุ, กิโลจูล/(กก.*K)	ค่าสัมประสิทธิ์ ความร้อน- ลวด- เมือง, W/(m*K)	มวล TAM เพื่อความร้อน สะสม- การถ่ายเทความร้อน 1 GJ ที่ Δ= 20 K, kg	ค่อนข้าง แข็งแกร่ง- มวลของ TAM เทียบกับ อัตราส่วนต่อมวลน้ำ กิโลกรัม/กิโลกรัม	ปริมาตร TAM สำหรับความร้อน สะสม- การถ่ายเทความร้อน 1 GJ ที่ Δ= 20 K, m 3	ค่อนข้าง แข็งแกร่ง- ปริมาณ TAM เทียบกับ อัตราส่วนต่อปริมาตรน้ำ m 3 / m 3
หินแกรนิตก้อนกรวด	1600	0,84	0,45	59500	5	49,6	4,2
น้ำ	1000	4,2	0,6	11900	1	11,9	1
เกลือของ Glauber (โซเดียมซัลเฟตเดคาไฮเดรต)	14600 1300	1,92 3,26	1,85 1,714	3300	0,28	2,26	0,19
พาราฟิน	786	2,89	0,498	3750	0,32	4,77	0,4

สำหรับการติดตั้งเครื่องทำน้ำร้อนและระบบทำความร้อนด้วยของเหลว ควรใช้น้ำเป็นวัสดุกักเก็บความร้อนและสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในอากาศ - กรวดกรวด ฯลฯ โปรดทราบว่าตัวสะสมความร้อนกรวดที่มีความเข้มพลังงานเท่ากันเมื่อเปรียบเทียบกับตัวสะสมความร้อนของน้ำจะมีปริมาตร 3 เท่าและครอบครองพื้นที่ 1.6 เท่า ตัวอย่างเช่น ตัวสะสมความร้อนของน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 ม. และสูง 1.4 ม. มีปริมาตร 4.3 ม. 3 ในขณะที่ตัวสะสมความร้อนแบบกรวดรูปร่างเป็นลูกบาศก์ที่มีด้านข้าง 2.4 ม. มีปริมาตร 13.8 ม. 3.

ความหนาแน่นของการเก็บความร้อนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับวิธีการจัดเก็บและประเภทของวัสดุกักเก็บความร้อน สามารถสะสมอยู่ในรูปพันธะเคมีในเชื้อเพลิงได้ ในกรณีนี้ ความหนาแน่นของการสะสมสอดคล้องกับความร้อนจากการเผาไหม้ kW*h/kg:

• น้ำมัน - 11.3;
• ถ่านหิน (เชื้อเพลิงมาตรฐาน) - 8.1;
• ไฮโดรเจน - 33.6;
• ไม้ - 4.2

ด้วยการสะสมความร้อนทางเทอร์โมเคมีในซีโอไลต์ (กระบวนการดูดซับ - การขจัดการดูดซึม) ความร้อนสามารถสะสมได้ 286 Wh/kg ที่อุณหภูมิต่างกัน 55°C ความหนาแน่นของการสะสมความร้อนในวัสดุแข็ง (หิน กรวด หินแกรนิต คอนกรีต อิฐ) ที่อุณหภูมิต่างกัน 60°C คือ 1417 W*h/kg และในน้ำ - 70 W*h/kg ในระหว่างการเปลี่ยนเฟสของสาร (การหลอม - การแข็งตัว) ความหนาแน่นของการสะสมจะสูงขึ้นมาก Wh/kg:

• น้ำแข็ง (ละลาย) - 93;
• พาราฟิน - 47;
• ไฮเดรตของเกลือของกรดอนินทรีย์ - 40130

น่าเสียดายที่วัสดุก่อสร้างที่ดีที่สุดที่ระบุไว้ในตารางที่ 2 ได้แก่คอนกรีตซึ่งมีความจุความร้อนจำเพาะ 1.1 kJ/(kg*K) สามารถกักเก็บความร้อนได้เพียง 1/4 ของปริมาณความร้อนที่น้ำที่มีน้ำหนักเท่ากันเก็บไว้ อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นของคอนกรีต (กก./ลบ.ม.) มีมากกว่าความหนาแน่นของน้ำอย่างมาก คอลัมน์ที่สองของตารางที่ 2 แสดงความหนาแน่นของวัสดุเหล่านี้ โดยการคูณความจุความร้อนจำเพาะด้วยความหนาแน่นของวัสดุ เราจะได้ความจุความร้อนต่อลูกบาศก์เมตร ค่าเหล่านี้แสดงอยู่ในคอลัมน์ที่สามของตารางที่ 2 ควรสังเกตว่าน้ำแม้ว่าน้ำจะมีความหนาแน่นต่ำสุดของวัสดุทั้งหมดที่ให้มา แต่ก็มีความจุความร้อนสูงกว่า 1 m 3 (2328.8 กิโลจูล/ลบ.ม.) เมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆ ในตาราง เนื่องจากมีความจุความร้อนจำเพาะสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ ความจุความร้อนจำเพาะต่ำของคอนกรีตได้รับการชดเชยเป็นส่วนใหญ่ด้วยมวลขนาดใหญ่ เนื่องจากคอนกรีตยังคงรักษาความร้อนไว้ได้เป็นจำนวนมาก (1415.9 kJ/m3)

เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าทรายชนิดใดที่เหมาะกับ งานก่อสร้าง- แต่นั่นไม่เป็นความจริง ประการแรกจำเป็นต้องใช้เฉพาะพิเศษเท่านั้น ประเภทการก่อสร้าง- ประการที่สอง จำเป็นต้องคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของแต่ละบุคคลด้วย

ความถ่วงจำเพาะและความจุความร้อนของวัสดุนี้มีบทบาทสำคัญในการเลือกประเภทใดประเภทหนึ่ง และจะกล่าวถึงในบทความนี้

ลักษณะเฉพาะของมันขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุ มันมีหลายพันธุ์ โดยกำเนิดจะแบ่งออกเป็นธรรมชาติและของเทียม ประเภทแรกขึ้นอยู่กับสถานที่สกัดมีพันธุ์ดังต่อไปนี้:

อาชีพ

เหมืองทรายถูกสกัดอันเป็นผลมาจากการทำลายของหิน เกรนของมันสามารถอยู่ระหว่าง 0.16 ถึง 3.2 มม. เนื่องจากธรรมชาติของการสกัดจึงกลายเป็นคุณภาพต่ำเนื่องจากมีสิ่งสกปรกมากมายในรูปของดินเหนียวและฝุ่น

บดขยี้

ได้มาโดยการทำลายและบดหิน กระบวนการนี้เกิดขึ้นโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ ดังนั้นการสกัดทรายจึงมีค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ เม็ดทรายจึงเกาะติดกันและเกาะกันได้ดี วัสดุก่อสร้าง- เมื่อเพิ่มวัสดุดังกล่าว ปริมาณการใช้คอนกรีตจะลดลง

แอปพลิเคชัน: ใช้สำหรับโครงสร้างคอนกรีต เมื่อเทถนนและทางเดิน และยังใช้เป็นสารตัวเติมสำหรับส่วนผสมที่แห้ง

ทรายข้างต้นมีสีต่างกัน ดังนั้นพันธุ์เหมืองจึงมีสีเหลืองและสีน้ำตาล ในขณะที่พันธุ์แม่น้ำจะมีสีครีมและสีเทา

เทียม

ถือว่าเป็นเช่นนั้นเนื่องจากผ่านกระบวนการพิเศษหลังจากนั้นจึงได้วัสดุที่มีคุณสมบัติแตกต่างไปจากเดิม สร้างขึ้นโดยการบดหินธรรมชาติ

ควอตซ์

เป็นที่ต้องการมากที่สุดในบรรดาทั้งหมด สายพันธุ์เทียม- ได้จากการบดควอตซ์สีขาว หลังจากผ่านกระบวนการบางอย่างแล้วจะได้องค์ประกอบที่เป็นเนื้อเดียวกันโดยไม่มีสิ่งเจือปน คุณลักษณะนี้ทำให้สามารถคำนวณขนาดที่แน่นอนของโครงสร้างในอนาคตได้

แอปพลิเคชัน: ประเภทควอตซ์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในงานตกแต่งและตกแต่งบางครั้งก็มีการเติมลงไปเมื่อสร้าง ปูนซีเมนต์แต่สิ่งนี้เกิดขึ้นน้อยมาก มักพบในสี สีโป๊ว และตัวกรองการระบายน้ำ

นอกจากนี้ยังมีทรายปั้นซึ่งใช้ในระหว่างการขึ้นรูปในแบบจำลองโลหะ

การกำหนดปริมาณ

ค่านี้เท่ากับมวลที่มีอยู่ในหน่วยปริมาตร กล่าวอีกนัยหนึ่งคือความหนาแน่น ส่วนใหญ่ในเอกสารอ้างอิงจะวัดเป็น g/cm3 หรือ kg/m3

ความถ่วงจำเพาะของทรายขึ้นอยู่กับปริมาณสิ่งเจือปนและความชื้นของวัสดุ ปริมาณน้ำที่สูงจะเพิ่มแรงโน้มถ่วงจำเพาะต่อหน่วยปริมาตร นอกจากนี้ตัวบ่งชี้นี้จะขึ้นอยู่กับตำแหน่งของที่เก็บทรายซึ่งอาจเป็น:

• เกิดขึ้นตามธรรมชาติ
• การจัดเรียงวัสดุเป็นกลุ่ม
• การบดอัดเทียม

ทรายชนิดเดียวกันภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้จะมีค่าต่างกัน

ตาม GOST 8736-77 ระบุว่าความถ่วงจำเพาะของทรายที่ใช้ในการก่อสร้างอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ 1,150 ถึง 1,700 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร

ตัวอย่างเช่น ตารางแสดงความหมายหลายประการของพันธุ์แต่ละชนิด

ประเภทของทราย	ความถ่วงจำเพาะเป็นกิโลกรัม/1 ลบ.ม
การปิดผนึกลุ่มน้ำแม่น้ำ	1200-1700
	1650
	1590
อาชีพ	1500
การเดินเรือ	1620
ควอตซ์	1600-1700
เปียก	1920

ความจุความร้อน

นี่คือความสามารถของวัสดุในการยอมรับ สะสม และกักเก็บพลังงาน ความจุความร้อนเป็นตัวบ่งชี้คุณสมบัติทางอุณหฟิสิกส์ของทราย ความสามารถในการให้ความร้อนขึ้นอยู่กับ องค์ประกอบทางเคมีโครงสร้างและปริมาณวัสดุที่ใช้ นั่นเป็นเหตุผล ตัวบ่งชี้ทั่วไปจะขึ้นอยู่กับความแห้งกร้านของมัน สำคัญสำหรับองค์ประกอบของซีเมนต์และเมื่อทำการเทคอนกรีตผนัง

ชนิดของทราย	ความจุความร้อนจำเพาะเป็น kJ/kg ต่อ 1 0
ควอตซ์เปียก	2,09
แม่น้ำแห้ง	0,8
อาชีพ	0,84
การเดินเรือ	0,88

ทรายที่ใช้ในการก่อสร้างเป็นวัสดุสากล โดยที่ไม่มีการก่อสร้างใดจะแล้วเสร็จได้ นี่เป็นส่วนประกอบของสารละลายและสารผสมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ทนต่อการไหม้และไม่เน่าเปื่อย เมื่อเลือกประเภทที่มีค่าการนำความร้อนสูงโครงสร้างคอนกรีตจะสะสมความร้อนและสร้างปากน้ำที่เหมาะสมที่สุดในห้อง ภาวะนี้สามารถคงอยู่ได้เป็นเวลานาน การใช้ทรายที่มีค่าดัชนีสูง ความถ่วงจำเพาะจะช่วยประหยัดค่าปูน