Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Количество теплоты при работе тока

Количество теплоты при работе тока

Блог Осипчука Олександра, вчителя фізики ЗШ № 11 м. Павлоград

  • Головна
  • Новини
  • Домашні завдання
  • Відеоуроки
  • Інтерактивний посібник
  • Інтерактивні моделі
  • Інтерактивні тести
  • Відео та анімації до уроків
  • Бібліотека
  • Фізичні ігри
  • Фізика наймолодшим

суббота, 22 апреля 2017 г.

8 класс. Урок 55-56. Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца.

Тепловое действие электрического тока

Электрический ток нагревает проводник. Это явление нам хорошо известно. Объясняется оно тем, что свободные электроны в металлах, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию . В результате работы электрического тока увеличивается скорость колебаний ионов и атомов и внутренняя энергия проводника увеличивается. Опыты показывают, что в неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии . Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам, но уже путем теплопередачи. Значит, количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока . Мы знаем, что работу тока рассчитывают по формуле: А = U·I·t

ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА

1. Качественные вопросы

1) Две проволоки одинаковых длины и сечения — железный и медный — соединены последовательно. В каком из них выделится большее количество теплоты?

2) Две проволоки одинаковых длины и сечения — железный и медный — соединены параллельно. В каком из них выделится большее количество теплоты?

3) Спираль электрической плитки укоротили. Как изменится количество теплоты, выделяемое в ней, если плитку включить в сеть с тем же напряжением?

2. Учимся решать задачи

1) Какое количество теплоты выделится в течение часа в проводнике сопротивлением 10 Ом при силе тока 2 А?

2) Определите количество теплоты, которое дает электроприбор мощностью 2 кВт за 10 мин. работы?

Какой длины ни­хро­мо­вый про­вод нужно взять, чтобы из­го­то­вить элек­три­че­ский камин, ра­бо­та­ю­щий при на­пря­же­нии 120 В и вы­де­ля­ю­щий 1 МДж теп­ло­ты в час? Диа­метр про­во­да 0,5 мм.

Самостоятельная работа 10 «Нагревание проводников. Закон Джоуля — Ленца»

Самостоятельная работа 10 «Нагревание проводников. Закон Джоуля — Ленца».

Вариант I

1. Как изменится количество теплоты, выделяемое проводником с током, если силу тока в проводнике уменьшить в 2 раза?

А. Увеличится в 4 раза. Б. Увеличится в 2 раза.

В. Уменьшится в 2 раза. Г. Уменьшится в 4 раза.

2. Какое количество теплоты выделится за 6 мин в проводнике при силе тока 0,25 А и напряжении 40В?

А. 3600 Дж. Б. 27,8 Дж. В. 0,0167 Дж.

Г. 60 Дж. Д. 1,67 Дж. Е. 0,0278 Дж.

3. В цепь включены последовательно три проволоки одинакового сечения и длины: 1) алюминиевая, 2) медная, 3) свинцовая. Какая из них нагреется больше других?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. Все проволоки нагреются одинаково.

4. В цепь включены параллельно две проволоки оди­накового сечения и длины: 1) никелиновая; 2) вольфрамовая. Какая из них за одинаковое вре­мя нагреется меньше?

А. 1. Б. 2. В. Обе проволоки нагреются одинаково.

5. Используя график, определите количество тепло­ты, выделившееся в проводнике за 4 мин при на­пряжении 5 В.

А. 1,5 Дж. Б.Дж. В. 93,75 Дж.

ГДж. Д. 1,5625 Дж. Е. 90 Дж.

1. Как изменится количество теплоты, выделяемое проводником с током, если при той же силе тока напряжение на проводнике увеличить в 2 раза?

А. Увеличится в 4 раза. Б. Увеличится в 2 раза.

В. Уменьшится в 2 раза. Г. Уменьшится в 4 раза.

2. Какое количество теплоты выделится за 30 с в про­воднике с электрическим сопротивлением 5 кОм при силе тока 0,4 А?

А. 0,067 Дж. Б. 60 Дж. В.Дж.

Г. 26,7 Дж. Д. 24 Дж. Е. 60 000 Дж.

3. В цепь включены последовательно три проволоки одинакового сечения и длины: 1) медная, 2) желез­ная, 3) никелиновая. Какая из них нагреется мень­ше других?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. Все проволоки нагреются одинаково.

4. В цепь включены параллельно две проволоки оди­накового сечения и длины: 1) свинцовая, 2) алю­миниевая. Какая из них за одинаковое время на­греется больше?

А. Обе проволоки нагреются одинаково. Б. 1. В. 2.

5. Используя график, определите количество тепло­ты, выделившееся за 2 мин в проводнике при на­пряжении 17,5 В.

А. 24,5 Дж. Б. 1470 Дж. В. 0,06125 Дж.

Г. О,102Дж. Д. 6,125 Дж. Е. 2450 Дж.

Самостоятельная работа 10 «Нагревание проводников. Закон Джоуля — Ленца».

1. Как изменится количество теплоты, выделяемое проводником с током, если сопротивление провод­ника уменьшить в 2 раза?

А. Увеличится в 4 раза. Б. Увеличится в 2 раза.

В. Уменьшится в 2 раза. Г. Уменьшится в 4 раза.

Читайте так же:
Что значит тепловое действие тока 1

2. Какое количество теплоты выделится за 25 с в про­воднике с сопротивлением 400 Ом, если напряжение на его концах 0,2 кВ?
АДж. Б. 0,0125 Дж. В.Дж.
Г. 0,0025 Дж. Д. 12,5 Дж. Е. 2500 Дж.

3. В цепь включены последовательно три проволоки одинакового сечения и длины: 1) никелиновая, 2) вольфрамовая, 3) константановая. Какая из них нагреется больше других?

А. Все проволоки нагреются одинаково. Б. 1. В. 2. Г. 3.

4. В цепь включены параллельно две проволоки одина­кового сечения и длины: 1) железная, 2) медная. Ка­кая из них за одинаковое время нагреется меньше?

А. Обе проволоки нагреются одинаково. Б. 1. В. 2.

5. Используя график, определите количество тепло­ты, выделившееся в проводнике за 6 мин при на­пряжении 14 В.

А. 3150 Дж. Б. 0,0146 Дж. В.Дж.

Г. 0,875 Дж. Д. 1764 Дж. Е. 31,5 Дж.

1. Как изменится количество теплоты, выделяемое проводником с током, если силу тока в проводнике увеличить в 2 раза?

А. Увеличится в 4 раза. В. Уменьшится в 2 раза.

Б. Увеличится в 2 раза. Г. Уменьшится в 4 раза.

2. Какое количество теплоты выделится за 2 мин в проводнике при силе тока 0,75 А и напряжении 36В?

А. 13,5 Дж. Б. 0,225 Дж. В. 54 Дж.

Г. 0,135 Дж. Д. 3240 Дж. Е. 22,5 Дж.

3. В цепь включены последовательно три проволоки одинакового сечения и длины: 1) алюминиевая, 2) медная, 3) свинцовая. Какая из них нагреется меньше других?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. Все проволоки нагреются одина­ково.

4. В цепь включены параллельно две проволоки оди­накового сечения и длины: 1) вольфрамовая, 2) ни­келиновая. Какая из них за одинаковое время на­греется больше?

А. 1. Б. 2. В. Обе проволоки нагреются одинаково.

5. Используя график, определите количество тепло­ты, выделившееся за 4 мин в проводнике при на­пряжении 10 В.

А. 5000 Дж. Б. 312,5 Дж. В. 5 Дж.

Г. 300 Дж. Д. 5,21 Дж. Е. Дж.

Самостоятельная работа 10 «Нагревание проводников. Закон Джоуля — Ленца».

1. Как изменится количество теплоты, выделяемое проводником с током, если при той же силе тока напряжение на проводнике уменьшить в 2 раза?

А. Увеличится в 4 раза. Б. Увеличится в 2 раза. В. Не из­менится.

Г. Уменьшится в 2 раза. Д. Уменьшится в 4 раза.

2. Какое количество теплоты выделится за 20 с в про­воднике с электрическим сопротивлением 6 кОм при силе тока 0,5 А?

А.Дж. Б.Дж. В. 75 Дж.

Г. 60 Дж. Д. 30 Дж. Е. 0,15Дж.

3. В цепь включены последовательно три проволоки одинакового сечения и длины: 1) железная, 2) мед­ная, 3) никелиновая. Какая из них нагреется боль­ше других?

А. Все проволоки нагреются одинаково. Б. 1. В. 2. Г. 3.

4. В цепь включены параллельно две проволоки оди­накового сечения и длины: 1) алюминиевая, 2) свинцовая. Какая из них за одинаковое время нагреется меньше?

А. Обе проволоки нагреются одинаково. Б. 1. В. 2.

5. Используя график, определите количество тепло­ты, выделившееся за 2 мин в проводнике при на­пряжении 9В.

А. 64,8 Дж. Б. 1080 Дж. В. 4,5 Дж.

Г. 270 Дж. Д. 1,08 Дж. Е.Дж.

1. Как изменится количество теплоты, выделяемое проводником с током, если сопротивление провод­ника уменьшить в 2 раза?

А. Увеличится в 4 раза. Б. Увеличится в 2 раза.

В. Не изменится. Г. Уменьшится в 2 раза.

Д. Уменьшится в 4 раза.

2. Какое количество теплоты выделится за 50 с в про­воднике с электрическим сопротивлением 300 Ом, если напряжение на его концах 0,12 кВ?

А. 0,0024 Дж. Б. 1Дж. В. 0,02 Дж.

Г. 2400 Дж. Д. 216 Дж. Е. 20 Дж.

3. В цепь включены последовательно три проволоки одинакового сечения и длины: 1) вольфрамовая, 2) константановая, 3) никелиновая. Какая из них нагреется меньше других?

А. 1. Б. 2. В. 3. Г. Все проволоки нагреются одинаково.

4. В цепь включены параллельно две проволоки одина­кового сечения и длины: 1) медная, 2) железная. Ка­кая из них за одинаковое время нагреется сильнее?

А. Обе проволоки нагреются одинаково. Б. 1. В. 2.

5. Используя график, определите количество тепло­ты, выделившееся за 6 мин в проводнике при на­пряжении 40 В.

Физический смысл закона джоуля ленца. «Закон Джоуля-Ленца и его применение

Эмилий Христианович Ленц (1804 — 1865) — русский знаменитый физик. Он является одним из основоположников электромеханики. С его именем связано открытие закона, определяющего направление и закона, определяющего электрическое поле в проводнике с током.

Читайте так же:
Тепловая мощность электрического тока это

Кроме того, Эмилий Ленц и английский учёный-физик Джоуль, изучая на опыте независимо один от другого открыли закон, согласно которому количество теплоты, которое выделяется в проводнике, будет прямо пропорционально квадрату электрического тока, который проходит по проводнику, его сопротивлению и времени, в течение которого электрический ток поддерживается неизменным в проводнике.

Данный закон получил название закон Джоуля — Ленца, формула его выражает следующим образом:

где Q — количество выделившейся теплоты, l — ток, R — сопротивление проводника, t — время; величина k называется тепловым эквивалентом работы. Численное значение этой величины зависит от выбора единиц, в которых производятся измерения остальных величин, входящих в формулу.

Если количество теплоты измерять в калориях, ток в амперах, сопротивление в Омах, а время в секундах, то k численно равно 0,24. Это значит, что ток в 1а выделяет в проводнике, который обладает сопротивлением в 1 Ом, за одну секунду число теплоты, которое равно 0,24 ккал. Исходя из этого, количество теплоты в калориях, выделяющееся в проводнике, может быть рассчитано по формуле:

В системе единиц СИ энергия, количество теплоты и работа измеряются единицами — джоулями. Поэтому коэффициент пропорциональности в законе Джоуля — Ленца равен единице. В этой системе формула Джоуля — Ленца имеет вид:

Закон Джоуля — Ленца можно проверить на опыте. По проволочной спиральке, погружённой в жидкость, налитую в калориметр, пропускается некоторое время ток. Затем подсчитывается количество теплоты, выделившейся в калориметре. Сопротивление спиральки известно заранее, ток измеряется амперметром и время секундомером. Меняя ток в цепи и используя различные спиральки, можно проверить закон Джоуля — Ленца.

На основании закона Ома

Подставляя значение тока в формулу (2), получим новое выражение формулы для закона Джоуля — Ленца:

Формулой Q = l²Rt удобно пользоваться при расчёте количества теплоты, выделяемого при последовательном соединении, потому что в этом случае во всех проводниках одинаков. Поэтому, когда происходит нескольких проводников, в каждом из них будет выделено такое количество теплоты, которое пропорционально сопротивлению проводника. Если соединить, например, последовательно три проволочки одинаковых размеров — медную, железную и никелиновую, то наибольшее количество теплоты будет выделяться из никелиновой, так как её наибольшее, она сильнее и нагревается.

Если то электрический ток в них будет различен, а напряжение на концах таких проводников одно и то же. Расчёт количества теплоты, которое будет выделяться при таком соединении, лучше вести, используя формулу Q = (U²/R)t.

Эта формула показывает, что при параллельном соединении каждый проводник выделит такое количество теплоты, которое будет обратно пропорционально его проводимости.

Если соединить три одинаковой толщины проволоки — медную, железную и никелиновую — параллельно между собой и пропустить через них ток, то наибольшее количество теплоты выделится в она и нагреется сильнее остальных.

Беря за основу закон Джоуля — Ленца, производят расчёт различных электроосветительных установок, отопительных и нагревательных электроприборов. Также широко используется преобразование энергии электричества в тепловую.

Количество теплоты, выделяемое в единицу времени в рассматриваемом участке цепи, пропорционально произведению квадрата силы тока на этом участке и сопротивлению участка

Закон Джоуля Ленца в интегральной форме в тонких проводах:

Если сила тока изменяется со временем, проводник неподвижен и химических превращений в нем нет, то в проводнике выделяется тепло.

— Мощность тепла, выделяемого в единице объёма среды при протекании электрического тока, пропорциональна произведению плотности электрического тока на величину электрического поля

Преобразование электрической энергии в тепловую широко используется в электрических печах и различных электронагревательных приборах. Тот же эффект в электрических машинах и аппаратах приводит к непроизвольным затратам энергии (потере энергии и снижении КПД). Тепло, вызывая нагрев этих устройств, ограничивает их нагрузку; при перегрузке повышение температуры может вызвать повреждение изоляции или сокращение срока службы установки.

В формуле мы использовали:

Напряжение в проводнике

Сила тока в проводнике

Рассмотрим Закон Джоуля-Ленца и его применение.

При прохождении электрического тока по проводнику он нагревается. Это происходит потому, что перемещающиеся под действием электрического поля свободные электроны в металлах и ионы в растворах электролитов сталкиваются с молекулами или атомами проводников и передают им свою энергию. Таким образом, при совершении током работы увеличивается внутренняя энергия проводника , в нём выделяется некоторое количество теплоты, равное работе тока, и проводник нагревается: Q = А или Q = IUt .

Учитывая, что U = IR , в результате получаем формулу:

Q = I 2 Rt , где

Q — количество выделяемой теплоты (в Джоулях)
I — сила тока (в Амперах)
R — сопротивление проводника (в Омах)
t — время прохождения (в секундах)

Закон Джоуля–Ленца : количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока.

Где применяется закон Джоуля-Ленца?

1. Например, в лампах накаливания и в электронагревательных приборах применяется закон Джоуля-Ленца. В них используют нагревательный элемент, который является проводником с высоким сопротивлением. За счет этого элемента можно добиться локализованного выделения тепла на определенном участке. Выделение тепла будет появляться при повышении сопротивления, увеличении длины проводника, выбором определенного сплава.

Читайте так же:
Выключатель теплого пола высота установки

2. Одной из областей применения закона Джоуля-Ленца является снижение потерь энергии . Тепловое действие силы тока ведет к потерям энергии. При передаче электроэнергии, передаваемая мощность линейно зависит от напряжения и силы тока, а сила нагрева зависит от силы тока квадратично, поэтому если повышать напряжение, при этом понижая силу тока перед подачей электроэнергии, то это будет более выгодно. Но повышение напряжения ведет к снижению электробезопасности. Для повышения уровня электробезопасности повышают сопротивление нагрузки соответственно повышению напряжения в сети.

3. Также закон Джоуля-Ленца влияет на выбор проводов для цепей . Потому что при неправильном подборе проводов возможен сильный нагрев проводника, а также его возгорание. Это происходит когда сила тока превышает предельно допустимые значения и выделяется слишком много энергии.

Знаменитый русский физик Ленц и английский физик Джоуль, проводя опыты по изучению тепловых действий электрического тока, независимо друг от друга вывели закон Джоуля-Ленца. Данный закон отражает взаимосвязь количества теплоты, выделяемого в проводнике, и электрического тока, проходящего по этому проводнику в течение определенного периода времени.

Свойства электрического тока

Когда электрический ток проходит через металлический проводник, его электроны постоянно сталкиваются с различными посторонними частицами. Это могут быть обычные нейтральные молекулы или молекулы, потерявшие электроны. Электрон в процессе движения может отщепить от нейтральной молекулы еще один электрон. В результате, его кинетическая энергия теряется, а вместо молекулы происходит образование положительного иона. В других случаях электрон, наоборот, соединиться с положительным ионом и образовать нейтральную молекулу.

В процессе столкновений электронов и молекул происходит расход энергии, в дальнейшем превращающейся в тепло. Затраты определенного количества энергии связаны со всеми движениями, во время которых приходится преодолевать сопротивление. В это время происходит превращение работы, затраченной на преодоление сопротивления трения, в тепловую энергию.

Закон джоуля Ленца формула и определение

Согласно закону джоуля Ленца, электрический ток, проходящий по проводнику, сопровождается количеством теплоты, прямо пропорциональным квадрату тока и сопротивлению, а также времени течения этого тока по проводнику.

В виде формулы закон Джоуля-Ленца выражается следующим образом: Q = I 2 Rt, в которой Q отображает количество выделенной теплоты, I — , R — сопротивление проводника, t — период времени. Величина «к» представляет собой тепловой эквивалент работы и применяется в тех случаях, когда количество теплоты измеряется в калориях, сила тока — , сопротивление — в Омах, а время — в секундах. Численное значение величины к составляет 0,24, что соответствует току в 1 ампер, который при сопротивлении проводника в 1 Ом, выделяет в течение 1 секунды количество теплоты, равное 0,24 ккал. Поэтому для расчетов количества выделенной теплоты в калориях применяется формула Q = 0,24I 2 Rt.

При использовании системы единиц СИ измерение количества теплоты производится в джоулях, поэтому величина «к», применительно к закону Джоуля-Ленца, будет равна 1, а формула будет выглядеть: Q = I 2 Rt. В соответствии с I = U/R. Если это значение силы тока подставить в основную формулу, она приобретет следующий вид: Q = (U 2 /R)t.

Основная формула Q = I 2 Rt очень удобна для использования при расчетах количества теплоты, которое выделяется в случае последовательного соединения. Сила тока во всех проводниках будет одинаковая. При последовательном соединении сразу нескольких проводников, каждый из них выделит столько теплоты, которое будет пропорционально сопротивлению проводника. Если последовательно соединить три одинаковые проволочки из меди, железа и никелина, то максимальное количество теплоты будет выделено последней. Это связано с наибольшим удельным сопротивлением никелина и более сильным нагревом этой проволочки.

При параллельном соединении этих же проводников, значение электрического тока в каждом из них будет различным, а напряжение на концах — одинаковым. В этом случае для расчетов больше подойдет формула Q = (U 2 /R)t. Количество теплоты, выделяемое проводником, будет обратно пропорционально его проводимости. Таким образом, закон Джоуля — Ленца широко используется для расчетов установок электрического освещения, различных отопительных и нагревательных приборов, а также других устройств, связанных с преобразованием электрической энергии в тепловую.

1 Куб газа сколько киловатт

By admin

Сколько газа тратится на 1 кВт·ч?

теоретики, только не надо переводить джоули из сжигаемого газа)
тогда уж кпд учитывайте.
мне стало интересно сколько человек газа просерает за просто так.
заодно вопрос в отношении горячей воды — никто не в курсе сколько газа уходить на литр горячей воды, которая доходит до нас по трубам?

Читайте так же:
Почему металлы хорошо проводят электрический ток тепло

Знач так:
Теплотворная способность газа 42 Мдж/кг
Плотность примерно 0.7 кг/м^3
1 квт*ч это 3.6 МДж
Теплоемкость воды 4200 Дж/кг
Т.е получается при стопроцентном КПД 1 кубометр газа=10 квт*ч
И 1 кубометр газа это примерно 100 литров воды нагреть от 10 градусов до 90
КПД ТЭЦ на выработку электроэнергии порядка 25 процентов, еще думаю процентами 50 оставшимися можно греть воду
Думаю КПД нагрева чайника на газу процентов 20-30, т.е кубометром бытового газа можно
вскипятить около 10 трехлитровых чайников

Теперь кто знает найдите пожалуйста тарифы на газ и электричество для бытовых и промышленных потроебителей?
А еще такую веселую историю расскажу, у нас дома на заводе есть кузница и там такие устройства, называются паровой молот, он может работать или на пару или на сжатом воздухе, в советское время отработанный пар поступал напрямую с ТЭЦ, а в 90х энергетики установили такой тариф на пар, что оказалось выгодней покупать электричество и компрессором делать сжатый воздух, при том что отработанный пар-это вообще побочный продукт—может это и байка, а может и нет

А, тока заметил, чтобы ты не просил считать Лан КПД паровой турбины 30 %-это точно еще думаю 5 процентов теряется в генераторе и проводах, т.е заявленные 25% думаю соответствуют действительности

плять поубивал бы
уж третий год с этим работаю — расход, теплотворность, выхлоп, градирни хуйирни, залажу в форум — и тут бл эта же хрень
это заговор

на електричество в среднем по стране (с учетом как мититэцов так и станций времен Иосиф Виссарионыча) 0,138 кубометра газа (некий усредненный газ что течет по трубам — хз какой теплоты сгорания)
ну а на воду- ты определись на какую — теплоснабжение (и по какому графику и какая обратка и пр) или гвс (опять таки какие параметры сетевой воды, теплооменника и пр и пр)

побочный то он побочный, вот тока РЭК мог ТЭЦ поставить раком при утверждении тарифов на електричество, потому часть затрат перенесли на пар задрав тариф до небес, такое бывает, так что мож и не байка

Сколько всё таки получились ?

0,138 кубометра газа Что-то маловато получается, пиз моих оценок КПД под 70%, а этого точно не может быть
А кубометр меряется под нормальным давлением? Т.е как определяется кубометр газа? И какого, а то я в рассчетах считал, что это метан при атмосферном давлении, может это не совсем так?

потому что это данные по когенерации — там часть газа относится на выработку тепла
если считать тепло побочным продуктом то где то 0,29 куба на ГТУшках расход (мелких 25 мегаваттных) газ не чистый метан а «средний» газ поставляемый газпромом и и же с ним
кубометр при 765 мм рт ст 15 град тепла и нулевой влажности

70%, а этого точно не может быть
может может, особенно в тригенерации,
ну конечно это не электрический КПД, а эл+тепло + охлаждение

может может, особенно в тригенерации,
ну конечно это не электрический КПД, а эл+тепло + охлаждение если так, то очень очень даже сильно сходится с расчетом, думаю ты прав

я очень польщен что великий теоретик отметил правоту меня — недостойного практика

что великий теоретик отметил правоту меня — недостойного практика Ты меня оскорблешь

Нет скорее возвеличиваешь, так как я насквозь экспериментарор

Уважаемы оппоненты,Вы забываете,что многие страны Евросоюза извлекают
из поставляемиого нами газа попутный гелий и,возможно,кое-что еще.Далее
он считется вторичным сыроьем и за него плата не взымается за исключением
услуг по его транспортировке и подаче потребителям.

Какое количество тепла можно получить из 1куб. м газа и 1кВт электричества?

в Дж или калориях не важно меня даже больше интересует соотношение, хотя абсолютная величина тоже бы не помешала

1 кВт — это единица мощности. Поэтому не понятно, что имеется в виду под «1 кВт электричества». Если это кВт.ч, то есть мощность 1 кВт расходуется в течение часа, то энергия будет такой. 1 кВт — это 1 кДж/с, поэтому 1 кВт.ч = 3600 кДж. Это и есть количество тепла от электричества при указанных условиях. Теперь про газ. Какой именно газ? Ведь кубометр метана и бутана дадут сильно разное количество энергии! (Число молекул в них одинаково, но число сгорающих атомов С и Н в бутане намного раз больше). Возьмем магистральный газ метан, при 1 атм и комнатной температуре. Теплота сгорания метана составляет 890 кДж/моль. 1 моль метана при указанных условиях занимает около 25 л, следовательно, в кубометре будет 40 моль метана. Умножаем на 890 и получаем 35600 кДж. То есть 1 кубометр метана (при 1 атм!) по количеству получаемой энергии (например, тепловой) соответствует 10 кВт-ч электроэнергии. Столько электричества стоит примерно 40 руб. Сколько сейчас стоит кубометр метана, я не знаю. Но, вероятно, отличается от электроэнергии не слишком сильно.

Читайте так же:
При равномерно возрастающей силе тока выделилось количество теплоты

+1
1 куб газа 4,8 руб, а 1 кВт 3,5 руб получается 35/4,8=в 7,3 раза более выгоден газ
это я к вопросу http://www.bolshoyvo­ pros.ru/questions/12­ 12614-skolko-stoit-o­ bogret-dom-v-100-kv-­ m-gazom-i-elektriche­ stvom-v-moskve.html

а сколько кубов газа надо на дом 100 квадратов при средней температуре -10 на 7 месяцев — 4 года назад

1 куб газа сколько киловатт

Другой английский физик Джеймс Прескотт Джоуль,независимо от Майера,опытным путем пришел к механическому эквиваленту тепла.И хотя с момента открытия этого закона прошло 2 столетия,в его справедливости нет ни каких сомнений. Д ругими словами — ничто не берётся из не откуда и ни куда не исчезает безследно. Итак.

1.СКОЛЬКО и чем мы сможем отапливать и освещать наши жилища?

Есть возобновляемые и не возобновляемые источники тепла. К невозобновляемым источникам тепла относится древесина,уголь,торф,газ,нефть и т.д., то есть, всё то что миллионы лет создвалось нашей планетой и то ,чем мы сотни лет «безвозмездно,то есть даром»пользуемся ,практически ни чего не отдавая ей в замен. И уже при жизни наших внуков,а может быть и детей,некоторые виды полезных ископаемых будут вычерпаны полностью, за что ни они ,ни наша планета,не скажут нам спасибо. Возобновляемые источники — это энергия Солнца, Земли,энергия ветра, воды ,то есть всё то ,что было,есть и будет пока сушествует жизнь на планете Земля.

Вот и ответ на первое СКОЛЬКО?

2.СКОЛЬКО надо тепла для обогрева нашего жилища и нагрева воды для бытовых нужд?

Для того ,чтобы узнать сколько нам надо тепла,необходимо провести расчет отопления дома .Он проводится по заданным параметрам с использованием специальных формул,в частности необходимо определить величину теплопотерь здания и мощность(теплопроизводительность) установки которая будет производить это тепло (котел,солнечная установка ,тепловой насос и т. д.).Все эти расчёты можно найти на многочисленных сайтах проектных и строительных организаций занимающихся отоплением.Моя цель другая — сравнить расходы и затраты для воспроизводства 1 кВт тепла различными источниками тепла. Для примера ,сравним два самых популярных, на сегодня,источника тепла газ и электричество с тепловым насосом типа «воздух-вода» (принцип работы ТН- см.раздел «тепловые насосы»).

3.СКОЛЬКО надо кубометров (м3) газа или кВт*ч электроэнергии для воспроизводства 1кВт тепла.

3.1. Удельная теплота сгорания(УТС) природного газа составляет 33500кДж/м3. Переведём кДж в кВт:

1кВт = 3600кДж, т.о. 33500/3600=9,3кВт

То есть, при сжигании,в идеальных условиях, 1м3 газа воспроизводится 9,3кВт тепла.Но идеальных условий в природе не существует,поэтому учитывая качества газа ,его давление в системе,КПД газовых котлов (80-90%) и т. д. умножим полученное значение на коэффициент 0,85 и получим:

9,3кВт * 0,85 = 7,9кВт

· Если 1м3 — 7,9кВт ,то 1кВт =0,13м3 Тариф на газ для населения — 1.10грн/м3 (2-я категория). Таким образом, 0,13м3 * 1.10 = 0,143грн = 14.3коп.

То есть, для получения 1кВт тепла мы должны спалить 0,13м3 газа и заплатить за это 14.3 коп.

3.2.Подготовка горячей вод ы для бытовых нужд в электробойлере и отопление электрокотлом.

КПД, практически всего,электроотопительного оборудовавния составляет не более 80-90%.Поєтому

Тариф для населения — 0,24грн/кВт*ч. Таким образом, 1,18кВт * 0,24 = 0,28грн = 28коп.

То есть, для получения 1кВт тепла, мы израсходуем 1,18кВт*ч электроэнергии , и заплатим за это 28коп.

4.СКОЛЬКО надо кВт*ч электроэнергии для воспроизводства 1кВт тепла

тепловым насосом.

Коэфициент трансформации (СОР) тепловых насосов составляет 3 — 6. То есть , расходуя 1 кВт*ч электроэнергии ,тепловой насос выдаёт от 3 до 6 кВт тепловой энергии. Поэтому, если принять, что для воспроизводства 3кВт теплововой энергии надо затратить 1 кВт*ч электрической, то

1кВт*ч / 6кВт = 0.167кВт = 167Вт ; 1кВт *ч / 3 кВт = 0,333кВт = 333 Вт. 0,167кВт * 0,24грн/кВт*ч = 0,040грн= 4коп ; 0,333 кВт * 0,24грн/кВт*ч =0,079грн = 8коп.

То есть, для воспроизводства 1кВт тепла тепловым насосом , мы израсходуем от 167 до 333 Вт электроэнергии, и заплатим за это от 4 до 8 коп .

5. ИТОГО

Если сравнить отопление газом и с тепловым насосом — экономия составляет 44-72%, то есть вы платите в 1,8 — 3,5 раза меньше.

Если сравнить отопление электрокотлом и тепловым насосом — экономия составляет 72-86%, то есть вы платите в 3,5 — 7 раз меньше.

Расход газа котлом на отопление 1 м. кв. / год в квартире.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию