ความจุความร้อนของวัสดุ - ตาราง

ในการก่อสร้างลักษณะที่สำคัญมากคือความจุความร้อนของวัสดุก่อสร้าง ลักษณะฉนวนกันความร้อนของผนังอาคารขึ้นอยู่กับคุณสมบัติดังกล่าวและด้วยเหตุนี้ความเป็นไปได้ของการเข้าพักภายในอาคารอย่างสะดวกสบาย ก่อนที่คุณจะเริ่มทำความคุ้นเคยกับคุณสมบัติฉนวนกันความร้อนของวัสดุก่อสร้างแต่ละชนิดคุณต้องเข้าใจว่าความจุความร้อนคืออะไรและพิจารณาอย่างไร

ความจุความร้อนจำเพาะของวัสดุ

ความจุความร้อนคือปริมาณทางกายภาพที่อธิบายความสามารถของวัสดุในการสะสมอุณหภูมิจากสภาพแวดล้อมที่ร้อน ในเชิงปริมาณ ความจุความร้อนจำเพาะเท่ากับปริมาณพลังงานที่วัดได้ในหน่วย J ซึ่งจำเป็นในการให้ความร้อนแก่วัตถุที่มีน้ำหนัก 1 กิโลกรัมคูณ 1 องศา
ด้านล่างนี้เป็นตารางความจุความร้อนจำเพาะของวัสดุที่พบมากที่สุดในการก่อสร้าง

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

ความจุความร้อนของวัสดุก่อสร้าง

ความจุความร้อนของวัสดุตามตารางข้างต้น ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นและค่าการนำความร้อนของวัสดุ

และค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนก็ขึ้นอยู่กับขนาดและความปิดของรูขุมขน วัสดุที่มีรูพรุนละเอียดซึ่งมีระบบรูพรุนแบบปิดจะมีฉนวนกันความร้อนที่ดีกว่าและส่งผลให้ค่าการนำความร้อนต่ำกว่าวัสดุที่มีรูพรุนขนาดใหญ่

นี่เป็นเรื่องง่ายมากที่จะเห็นโดยใช้วัสดุทั่วไปในการก่อสร้างเป็นตัวอย่าง 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 และความร้อนจะสะสมน้อยที่สุดในบ้านที่ทำจากคอนกรีต

สิ่งนี้อธิบายความจริงที่ว่าในบ้านไม้จะเย็นสบายในอากาศร้อนและอบอุ่นในสภาพอากาศหนาวเย็น อิฐและคอนกรีตสะสมความร้อนจำนวนมากจากสิ่งแวดล้อมได้ง่าย แต่ก็แยกออกจากกันได้ง่ายเช่นกัน

ความจุความร้อนและการนำความร้อนของวัสดุ

การนำความร้อนคือปริมาณทางกายภาพของวัสดุที่อธิบายความสามารถของอุณหภูมิในการทะลุผ่านจากพื้นผิวผนังด้านหนึ่งไปยังอีกพื้นผิวหนึ่ง

เพื่อสร้างสภาพภายในอาคารที่สะดวกสบาย ผนังจะต้องมีความจุความร้อนสูงและมีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนต่ำ ในกรณีนี้ผนังบ้านจะสามารถสะสมพลังงานความร้อนจากสิ่งแวดล้อมได้ แต่ในขณะเดียวกันก็ป้องกันการแทรกซึมของรังสีความร้อนเข้าไปในห้อง