Объем воды в секции радиатора биметаллического: Характеристики алюминиевых и биметаллических радиаторов

Содержание

Характеристики алюминиевых и биметаллических радиаторов

Мощность радиаторов отопления биметаллических и алюминиевых


Тепловая мощность (или теплоотдача) измеряется в ваттах. От нее зависит то, насколько хорошо оборудование будет греть при идентичных условиях. Также ее учитывают при расчете количества секций.


Мощность 1 секции зависит от материала изготовления, высоты прибора и емкости теплоносителя. Все эти характеристики обязательно указываются в техническом паспорте оборудования, который прилагается к товару.


Мощность 1 секции биметаллического радиатора высотой 500 мм варьируется от 170 до 210 ВТ от 100 до 190 ВТ теплоэнергии, для приборов высотой 350 мм — 120-140 Вт, а для 300 мм – от 100 до 145 Вт теплоэнергии. Специалисты, занимающиеся монтажом отопительных систем в свою очередь, рекомендуют брать за основу нижний критерий или даже еще ниже, так как известны случаи завышения характеристик выпускаемого оборудования производителями. Чтобы избежать ошибок в расчетах и достичь нужной мощности рекомендуется учитывать этот факт.


Также в расчет необходимо брать место монтажа. Если радиатор монтируется под окном или рядом с ним, то необходимо увеличить количество секции, так как вместо 120-150 Вт тепловой энергии от прибора высотой 350 мм в реалии получим всего 100-120 Вт.


Мощность 1 секции в алюминиевом радиаторе Profi 500 по данным производителя находится в пределах 180-230 Вт. Для оборудования высотой в 350 мм этот показатель варьируется от 120 до 160 Вт. У моделей разных производителей мощность разная, стандартов здесь нет.

Рабочее давление


Это важная характеристика оборудования, она показывает, при каком рабочем давлении разрешается эксплуатировать радиатор. В продаже есть алюминиевые радиаторы двух видов: выдерживающие до 16 атмосфер и классические, рассчитанные выдерживать до 6 атмосфер. В зависимости от этих характеристик выбираются радиаторы для эксплуатации в частных отопительных системах или для подключения к тепловым магистралям высокого давления.


В домах с автономной системой отопления среднее значение давления не более 10 атмосфер. В системах, подключенных к центральным сетям отопления рабочее давление выше, оно достигает 15 атмосфер. Если система отопления подключена к тепловым магистралям, то это значение может быть еще выше и достигать отметки 30 атмосфер. Эти данные нужно учитывать при выборе радиаторов.


У каждого вида радиатора свое разрешенное рабочее давление. У биметаллических моделей варьируется от 16 до 49 атмосфер. Точные технические характеристики смотрите в техническом паспорте прибора или выясняйте у консультанта магазина. В сопровождающей товар документации также содержится информация об испытании оборудования под опрессовочным давлением. Это значение в 1,5 раза превышает рабочее давление.


При выборе оборудования учитывают, что в системе отопления централизованного типа стандартное давление не превышает 15 атмосфер, а в индивидуальных автономных системах оно не более 10 атмосфер. Также нужно знать, что биметаллические радиаторы выдерживают гидроудары до 6 МПа, а алюминиевые всего 4,8 МПа. Исходя из этих характеристик, специалисты рекомендуют алюминиевые приборы использовать в автономных отопительных системах, чтобы они дольше служили, а биметаллические – для подключения к центральному отоплению.

Предельная температура и объем теплоносителя


Радиаторы биметаллического типа выдерживают воду температурой до 90 градусов по Цельсию. А алюминиевые – температуру теплоносителя до 110 градусов С. Объем теплоносителя рассчитывается путем умножения количества секций на емкость одной из них. Он зависит от высоты прибора и толщины оболочки. Для алюминиевых секций это значение – 250-460 мл.


Емкость секций биметаллического отопительного оборудования меньше, чем у алюминиевого. Стандартные значения в среднем следующие: для батареи с межосевым расстоянием 200 мм емкость канала теплоносителя – 0,1-0.16 литров. Для приборов с расстоянием между осями в 350-мм – 0,15-0,2 литра.


Продукция каждого производителя отличается параметрами и техническими характеристиками, это относится к любому типу отопителей. Например, в алюминиевом радиаторе Profi 500 — это всего 0,28 литра, а на 10-секционный радиатор уйдет 2,8 литра. 

Какой радиатор выбрать?


Подведем итоги, биметаллический радиатор рекомендуется устанавливать в городские квартиры, офисы, производственные и промышленные помещения, которые подключены к центральным системам отопления с высоким рабочим давлением. Если у вас собственный коттедж, частный дом или даже резиденция с отдельным котлом отопления, то рекомендуется приобретать алюминиевые радиаторы.


При выборе обращаем внимание не только на рабочее давление и мощность, но и на размеры оборудования. Для стандартных подоконников выбирают модели высотой 500 мм, расстояние до подоконника должно быть около 10-15 см. В ином случае устанавливаем радиаторы высотой 350 мм. Другой немаловажной для потребителя характеристикой является цена оборудования. Алюминиевые приборы стоят дешевле на 15-20 %, чем биметаллические.

Объем воды в радиаторе отопления – алюминиевом, чугунном, биметаллическом

Существует много причин, из-за которых вам может потребоваться узнать объем воды в радиаторе отопления. Самый простой способ – посмотреть в спецификации, инструкции или другой документации к изделию. Но что делать если ее нет?

Из этой статьи вы узнаете, сколько литров воды в одной секции радиатора отопления в зависимости от его модели и габаритов. Также мы расскажем, как рассчитать этот показатель для нестандартных моделей.

Сколько воды в одной секции чугунного радиатора отопления

Чугунные батареи отличаются по высоте секций, глубине, мощности и весу. Например, у модели МС 140-500 высота 50 мм, а глубина – 140 мм. В основном на объем воды в чугунной секции радиатора влияет его высота.

Наиболее распространенной остается серия МС. В зависимости от производителя объем теплоносителя может меняться, поэтому есть небольшой разброс.

Объем одной секции марки МС (в литрах)

  • МС 140-300 – 0,8-1,3;
  • МС 140-500 – 1,3-1,8;
  • МС-140 – 1,1-1,4;
  • МС 90-500 – 0,9-1,2;
  • МС 100-500 – 0,9-1,2;
  • МС 110-500 – 1-1,4.

 

Большой популярностью пользуются чугунные батареи серии ЧМ. Маркировка модели указывает на количество каналов, высоту и глубину секции. Например, ЧМ2-100-300 имеет высоту 300 мм, глубину 100 мм, а вода в ней циркулирует по двум каналам.

Объем воды в одной секции марки ЧМ (в литрах)

  • ЧМ1-70-300 – 0,66;
  • ЧМ1-70-500 – 0,9;
  • ЧМ2-100-300 – 0,7;
  • ЧМ2-100-500 – 0,95;
  • ЧМ3-120-300 – 0,95;
  • ЧМ3-120-500 – 1,38.

 

Совет

Приведенные ниже данные соотносятся с характеристиками других производителей. Чтобы не рисковать можно использовать их, добавив 20-процентный запас прочности.

Объем воды в одной секции алюминиевого радиатора

Существуют десятки производителей алюминиевых батарей отопления, изделия каждого из них отличаются конструкцией и размерами внутренних каналов. Поэтому можно только приблизительно сказать, сколько воды в одной секции алюминиевого радиатора.

Основное отличие моделей в высоте, поэтому приводим список наиболее распространенных размеров (данные указаны в литрах):

  • 350 мм – 0,2-0,3;
  • 500 мм – 0,35-0,45;
  • 600 мм – 0,4-0,5;
  • 900 мм – 0,6-0,8;
  • 1200 мм – 0,8-1.

 

Для нестандартных размеров можно использовать формулу (V – объем в литрах, h – высота в метрах):

V = h x 0.8

Результат будет примерным, но, если под рукой нет спецификации к оборудованию, можно пользоваться полученным значением. Так вы сможете определить сколько воды в одном ребре алюминиевой батареи с погрешностью не более 20%.

Отметим, что емкость алюминиевого радиатора отопления со временем может уменьшаться за счет появления коррозии. Она образуется из-за воды с плохими показателями щелочности или кислотности. Также объем жидкости в алюминиевом радиаторе может быть уменьшен из-за заиливания.

Сколько воды в одной секции биметаллического радиатора

Как и в случае с алюминиевыми, существует много вариантов производителей и марок биметаллических батарей отопления. Точно так же отличается их строение, внешний вид, диаметры каналов.

Объем воды в биметаллическом радиаторе зависит от его высоты и составляет (в литрах):

  • 35 см – 0,1-0,15;
  • 50 см – 0,2-0,3;
  • 60 см – 0,25-0,35;
  • 90 см – 0,3-0,5;
  • 120 см – 0,4-0,6.

 

Чтобы подсчитать объем секции биметаллического радиатора нестандартной высоты используйте формулу (V – объем в литрах, h – высота в метрах):

V = h x 0.35

Так вы получите ориентировочное значение, которое может колебаться в пределах 20%.

Объем воды в радиаторе отопления таблица

Тип радиатораВысота (мм) / модельМинимальный объем секции (л)Максимальный объем секции (л)
Алюминиевый3500,20,3
5000,350,45
6000,40,5
9000,60,8
12000,81
Биметаллический3500,10,15
5000,20,3
6000,250,35
9000,30,5
12000,40,6
ЧугунныйМС 140-3000,81,3
МС 140-5001,31,8
МС-1401,11,4
МС 90-5000,91,2
МС 100-5000,90,2
МС 110-50011,4

Надеемся, что смогли помочь вам определиться с объемом воды в одной секции батареи. Напомним: если вы собираетесь производить какие-либо манипуляции с отопительной системой, лучше не рисковать.

При работе с нестандартными моделями рассчитывайте их объем с небольшим запасом в 10-20%. Это не усложнит задачу, но поможет избежать неприятностей. Не забудьте поделиться статьей с друзьями!

Сколько воды в одной секции алюминиевого радиатора: способы расчета объема

В наше время замена старых чугунных батарей на новые модели стала не данью моде, а жизненной необходимостью. Опасение за безопасность отопительной системы и попытки снизить стоимость коммунальных услуг привели к тому, что все больше потребителей останавливают свой выбор на алюминиевых радиаторах, которые отличаются от других видов обогревателей, как техническими характеристиками, так и ценой. Одним из важных параметров является объем радиатора отопления.

Параметры алюминиевых радиаторов

Технические характеристики батарей отопления – это первое, на что обращает внимание потребитель перед покупкой. Самыми важными показателями действительно качественного изделия являются:

  • Уровень теплоотдачи одной секции, так как от него зависит:
  • Во-первых, сколько элементов потребуется для обогрева одной комнаты.
  • Во-вторых, насколько тепло будет в комнате благодаря радиатору.
  • В-третьих, каким станет микроклимат в помещении.
  • Устойчивость к гидроударам и рабочее давление алюминиевого радиатора.
  • Стоимость готового изделия.

Объем одной секции алюминиевого радиатора указывает на его мощность и во многом зависит от того, каким способом он был изготовлен.

Если батарея была сделана методом литья, то такой цельносварный секционный элемент обладает высокой прочностью и устойчивостью к перепадам давления. Подобное изделие стоит несколько дороже, и по цене можно понять, произведено оно на отечественных мощностях или импортное. Как правило, вторые дороже, но и процент брака у них крайне низкий.

Если алюминиевая батарея была изготовлена методом прессования, то ее детали соединялись при помощи клея, что делает ее уязвимой. Такому радиатору нестрашна коррозия, но повышенное давление может вывести его из строя.

Емкость одной секции алюминиевого радиатора, не зависимо от того каким методом он был произведен, практически одинаковая, но то, что литая модель прочнее и долговечнее, быстрее нагревается и ее можно регулировать по размеру, ставит их на первое место по продажам.

Виды теплоносителей

Как правило, вопрос о том, какой теплоноситель используется в централизованной системе отопления, не задается, так как там всегда по теплопроводу течет вода. Другое дело автономный обогрев, где можно выбрать оптимальный вариант для конкретного дома с учетом климата региона, где он построен.

  • Антифриз для отопительных систем уже много лет применяется для обогрева загородных домов и прекрасно проявил себя. Его лучшие качества (способность не замерзать при температуре до -70 градусов) особенно хороши в зданиях, где нет постоянного проживания людей. Дачники могут закрыть дом, приезжать несколько раз месяц, чтобы прогревать его, и не переживать, что с их отопительной системой что-то случится.
  • Спиртсодержащие теплоносители имеют сходные с антифризом свойства, только способны не замерзать при -30 градусах. Их использование не желательно в жилых домах, так как подобные жидкости содержат в составе этиловый спирт, который не только легко воспламеняется, но и опасен для человека.
  • Вода в автономных системах обогрева хороша исключительно там, где алюминиевые радиаторы находятся под присмотром, то есть люди постоянно проживают в квартире или частном доме. У нее есть один показатель, который не «нравится» алюминию – способность вызывать у металлов коррозию. Если производится слив носителя из системы на летний период, то к началу нового сезона батареи могут дать течь из-за коррозии, «съевшей» металл. Жильцам следует оставлять теплоноситель в системе, чтобы этого не произошло.

Вязкость у всех трех теплоносителей разная, а производители, указывая объем алюминиевого радиатора, подразумевают, что в нем будет вода. Покупая подобное устройство для отопительной системы, например, на антифризе, следует соотнести его характеристики с вместимостью батареи.

Почему важен объем радиатора

Расчет, сколько литров в одной секции алюминиевого радиатора важен по нескольким причинам:

  • Когда устройство монтируется на настенные кронштейны, следует предусмотреть не только его вес, но и теплоносителя внутри. Рассчитать, сколько весит вода легко, сверившись с техпаспортом изделия. Если в нем заявлено, что объем, например, секции алюминиевого радиатора с межосевым расстоянием 500 равен 0.27 л, то воды в нем помещается 270 мл.
  • Знание объема батареи позволит подобрать котел нужной мощности. Особенно это важно, когда теплоносителем является антифриз. Обладая достаточно высокой вязкостью, ему требуется хороший «толкач», иначе медленное продвижение носителя по системе сделает ее работу не эффективной.
  • Выбор расширительного бака, на котором многие потребители экономят при установке алюминиевых батарей, так же зависит от количества теплоносителя в отопительной системе. Он берет на себя любые перепады давления, чем «спасает жизнь», как обогревателям, так и трубам. Вода, нагреваясь, увеличивается в объеме на 4%, и если не предоставить ей дополнительного места для этого, то разрыв цельности системы, это только вопрос времени.
  • От объема радиатора иногда зависит способ движения теплоносителя по сети. Например, батареи с большой вместимостью хорошо подойдут для естественного типа циркуляции.

Учитывая, на какое количество факторов влияет объем батарей отопления, этот параметр следует учитывать при выборе изделий из алюминия.

Расчет объема алюминиевого радиатора

Определить вместительность батареи отопления можно двумя способами:

  1. При помощи расчетов. Для этого потребуется таблица, в которой указано, сколько воды вмещается в алюминиевом радиаторе отопления. Подобная информация должна присутствовать в документах изделия или иметься у продавца. В ней указывается не только межосевое расстояние, но и масса, и объем устройства. Например, алюминиевому радиатору с расстоянием 350 мм между верхним и нижним коллектором для одной секции потребуется 0. 19 л воды.
  2. Самым универсальным является измерение объема радиатора при помощи наполнения его водой. Для этого потребуется:
  • Поставить заглушки на нижние отверстия и начать набирать воду.
  • Когда жидкость начнет выливаться из верхнего отверстия, на него ставится заглушка.
  • Набирать воду в наливное отверстие до тех пор, пока радиатор полностью не заполниться.
  • Подсчитать, сколько литров жидкости было залито в батарею.

Это, хотя и весьма трудоемкий способ, но самый надежный и точный, так как производители могут завышать или занижать параметры своих изделий в технической документации.

Подбирая тип радиатора, следует обращать внимание на разницу в параметрах отечественных и зарубежных производителей. Некоторые показатели могут выглядеть весьма привлекательно, но не подходить для централизованной советской отопительной системы. Так же нужно заранее продумать, какой теплоноситель в сети будет использоваться, и произвести расчеты с указанием его вязкости.

Подводя итоги, можно сказать, что объем алюминиевого радиатора – это важный параметр, который нужно учитывать, чтобы в дальнейшем система работала по-настоящему эффективно.

Полезное видео

Объем воды и другие характеристики радиаторов отопления

Определение объема воды или другого теплоносителя в радиаторе – важный этап проектирования отопительной системы собственного загородного дома. 

Зачем знать объем теплоносителя в батареи

Расчет объема теплоносителя в батарее делают для того, чтобы:

  • выбрать правильное крепление радиатора. Оно должно выдерживать не только вес изделия, но и вес воды, которая заполняет все внутреннее пространство. Вес жидости равен объему;
  • выбрать котел нужной мощности. Если он будет слабым, он будет создавать малое давление, и вода будет двигаться медленно;
  • выбрать расширительный бак необходимого объема. Многие отказываются от этого элемента. Однако его лучше использовать, поскольку он компенсирует давление, созданное увеличенным в объеме нагретым теплоносителем. Например, при нагревании объем жидкости растет на 4%. Если ей некуда деться, то давление на батареи и трубы растет. Рано или поздно тепловое расширение «порадует» протечкой;
  • определить общую потребность в теплоносителе. Для этого нужно учесть внутренний объем труб с малым гидравлическим сопротивлением, а также объем нагревательного котла, способного создать нужное давление;
  • выдержать верную концентрацию антифриза. Это касается тех случаев, когда вода будет смешиваться с антифризом. Такое делать можно, и в некоторых случаях образованная жидкость для радиаторов отопления замерзает при более низких температурах, чем 100% антифриз;
  • подобрать тип циркуляции. Теплоноситель может двигаться естественным способом (сверху вниз) или перемещаться под давлением, созданным насосом. Естественный тип циркуляции выбирают в случае батарей с большим внутренним объемом и малым сопротивлением нагретой жидкости. Что касается второго типа, то размер и вес батарей значения не имеет.

Способы расчета объема

Величину внутреннего пространства батарей можно определить двумя способами:

  1. Заглянуть в техническую документацию и найти среди указанных характеристик нужную цифру. Далее необходимо провести простые математические операции.
  2. Залить воду и измерить ее объем или вес.

Определяем объем с помощью документации

Начальные цифры можно взять, как из документации с техническими характеристиками, так и из специальных составленных производителями таблиц. В обоих случаях указывается определенный показатель, которому соответствует такой объем воды, который может уместиться в погонном метре радиатора.

Этим показателем является межосевое расстояние. Под ним понимают расстояние, которое разделяет верхний и нижний коллекторы. Многие производители выпускают батареи, соблюдая стандартные значения межосевого расстояния. Чаще всего оно составляет 30 и 50 см.

Расчет объема воды предусматривает такие шаги:

  1. Определение длины панельных радиаторов или количества секций алюминиевых или биметаллических батарей с гладкими внутренними стенками (такие стенки позволяют снизить гидравлическое сопротивление).
  2. Определение объема воды на погонный метр. Для этого в таблице смотрят на межосевое расстояние. Напротив его величины ищут объем воды. Если устройство для отопления секционное, то узнают, сколько воды может поместиться внутри одной секции.
  3. Умножение полученных величин.

Этот метод сложно использовать для трубчатых радиаторов и батарей, выполненных по индивидуальным заказам. Это потому, что для первых устройств производители используют различные, прошедшие проверку на ГОСТ, трубы. Они имеют разные диаметры, толщину стенок и длину. Поэтому таблиц с усредненными значениями объема и расстояния между коллекторами нет. На помощь может прийти документация с техническими характеристиками и составленная производителем таблица. В ней кроме межосевого расстояния также может указываться сопротивление нагретой жидкости и вес устройства с этой жидкостью.

Для устройства отопления, изготовленного по желанию клиента, может и не быть технической документации с очень детальными характеристиками. Ведь оно выпускается только в малой партии, и нет смысла высчитывать все характеристики, включая объем и сопротивление воде.

Усредненные значения объема

Для примера взяты радиаторы с межосевым расстоянием 500 мм. Объем таков:

  • 1,7 л на каждую секцию рассчитанного на большое давление чугунного радиатора ЧМ-140;
  • 1 л на каждую секцию этой же батареи нового образца;
  • 0,25 л на каждые 10 см панельного устройства типа 11. Для конструкций с двумя и тремя рассчитанными на небольшое давление панелями этот показатель составляет 0,5 и 0,75 л на 10 см;
  • 0,45 л на каждую легкую по весу секцию батарей из алюминия;
  • 0,25 л на одну секцию биметаллического радиатора.

Универсальный метод

Он подходит для любого типа нагревательного устройства с любым межосевым расстоянием.

Измерение осуществляют так:

  1. Устанавливают заглушки на два нижних отверстия.
  2. Наливают воду до тех пор, пока она не начнет вытекать из второго свободного отверстия.
  3. Ставят заглушку на этом отверстии и медленно заливают воду до тех пор, пока вся батарея не будет полностью заполнена. Во время наливания подсчитывают количество вылитых емкостей. Это можно делать и во время спускания воды из радиатора. Придется спускать воду в ведро или что-то другое и потом ее выливать.
  4. Умножение количества вылитых емкостей на их объем. Конечная цифра является объемом батареи.

Объем секции алюминиевого радиатора – зачем нужно знать

Радиатор Elsotherm

Сегодня алюминиевые радиаторы очень часто подключаются как в действующие коммуникационные системы отопления, централизованные или автономные, так и в новые. Для того чтобы в помещении хватало тепла, изначально перед установкой, нужно определиться с размерами батарей, мощностью насоса, местами их монтажа. Здесь при выборе немаловажную роль играет показатель объема секций алюминиевых радиаторов. Он напрямую связан как с подбором составляющих элементов, так и с расчетом количества теплоносителя необходимого для заполнения всей системы отопления.

Технические аспекты алюминиевых батарей

Для обустройства автономной системы отопления необходимо не только выполнить монтажные работы в соответствии с действующими нормативами, но и правильно выбрать алюминиевые радиаторы. Это возможно сделать только после тщательного изучения и анализа их свойств, конструктивных особенностей, технических характеристик.

Классификация и конструктивные особенности

Производители современного отопительного оборудования изготавливают секции алюминиевых радиаторов не из чистого алюминия, а из его сплава с кремниевыми добавками. Это позволяет изделиям придать устойчивость к коррозии, большую прочность и продлить срок их службы.

Сегодня торговая сеть предлагает широкий ассортимент алюминиевых радиаторов, отличающихся по своему внешнему виду, которые представленными такими изделиями как:

  • панельные;
  • трубчатые.

По конструктивному решению отдельно взятой секции, которые бывают:

  • Цельными или литыми.
  • Экструзионными или составленными из трех отдельных элементов, внутренне закрепленных между собой болтами с поролоновыми или силиконовыми прокладками.

Также различают батареи и по габаритам.

Стандартных размеров с шириной в пределах 40 см и высотой, равной 58 см.

Низкие, высотой до 15 см, что дает возможность устанавливать их на очень ограниченных пространствах. В последнее время производители выпускают алюминиевые радиаторы этой серии «плинтусного» исполнения с высотой от 2 до 4см.

Высокие или вертикальные. При небольшой ширине, такие радиаторы в высоту могут доходить до двух или трех метров. Такое рабочее расположение по высоте, помогает достаточно эффективно обогреть большие объемы воздуха в помещении. Кроме этого, такое оригинальное исполнение радиаторов выполняет дополнительно и декоративную функцию.

Срок службы современных алюминиевых радиаторов определяется качеством исходного материала и не зависит от количества составляющих его элементов, их размеров и внутреннего объема. Производитель гарантирует их стабильную работу при правильной эксплуатации до 20 лет.

Основные рабочие характеристики

Сравнительные характеристики

Технические характеристики и конструктивные решения алюминиевых радиаторов разрабатываются для обеспечения ими удобного и надежного нагрева помещений. Основными составляющими, характеризующими их технические свойства и эксплуатационные возможности являются такие факторы.

Рабочее давление. Современные алюминиевые радиаторы рассчитаны на показатели давления теплоносителя в системе отопления от 6 до 25 атмосфер. Для гарантии этих показателей в заводских условиях каждая батарея тестируется при давлении в 30 атмосфер. Этот факт дает возможность устанавливать это теплотехническое оборудование в любую систему отопления, где исключается возможность образования гидроударов.

Мощность. Этот показатель характеризует термодинамический процесс передачи тепла с поверхности батареи отопления в окружающую среду. Он указывает, какое количество тепла в ваттах может произвести прибор в единицу времени.

Кстати, теплоотдача от алюминиевых радиаторов происходит способом конвекции и теплового излучения в соотношении 50 на 50. Числовое значение параметра теплоотдачи каждой секции указывается в паспорте прибора.

При расчете необходимого для установки количества батарей, их мощность играет первостепенную роль. Максимальная теплоотдача одной секции отопительного алюминиевого радиатора довольно велика и доходит до 230 Ватт. Такой внушительный показатель объясняется высокой способностью алюминия к теплопередаче.

Влияние подключения на теплоотдачу

Объем секции. Этот показатель характеризует количество теплоносителя, который присутствует в секции радиатора в рабочем состоянии. Он зависит от габаритных размеров радиатора и его внутренней конструкции. Для каждого типа и вида радиаторов эта величина различна.

Объем секции является важной технической характеристикой алюминиевого радиатора и обязательно указывается в сопроводительном паспорте на каждое изделие от производителя.

Благодаря конструктивным особенностям для заполнения алюминиевого радиатора необходимо использовать меньший объем теплоносителя в сравнении с чугунным прибором такой же мощности.

Это значит, что для его нагрева нужно затратить меньше энергии, чем для чугунного аналога.

Температурный диапазон нагрева теплоносителя в алюминиевых батареях превышает 100 градусов.

В качестве справки, стандартная секция алюминиевого радиатора высотой 350–1000 мм, глубиной 110–140 мм, с толщиной стенок от 2 до 3 мм, имеет объем теплоносителя 0,35– 0,5 литра, и способна нагреть площадь в 0,4–0,6 квадратного метра.

Объем секции и расход теплоносителя

Сегодня не все автономные отопительные системы заполняются водой. Это обуславливается двумя факторами.

Размер секции

  1. Возникновение ситуации, когда хозяевам необходимо надолго оставить дом без отопления, так как в связи с длительным отсутствием отпадает необходимость в обогреве помещений.
  2.  Вода имеет свойство замерзать уже при нулевой температуре. При замерзании вода, расширяясь, превращается в лед,то есть переходит из одного физического состояния в другое. Во время этого процесса высвобождаются и меняются межмолекулярные связи воды, в результате развивается огромное усилие, которое разрывает радиаторы и трубы из любого металла.

Чтобы не произошло подобных ситуаций, для заполнения системы отопления вместо воды используют другой теплоноситель, лишенный проблемы замерзания. Это могут быть такие бытовые антифризы, как:

  • этиленгликоль;
  • солевой раствор;
  • глицериновый состав;
  • пищевой спирт;
  • нефтяное масло.

Благодаря специальным добавкам, которые вводятся в эти компоненты, составы теплоносителей сохраняют свое агрегатное состояние в жидком виде даже при отрицательных температурах.

Расчет теплоносителя

Определение объема расхода теплоносителя необходимого для автономной системы отопления требует точного расчета. Для простого способа узнать, сколько нужно антифриза, чтобы заполнить отопительную систему, существуют разнообразные расчетные таблицы.

Объем воды в одной секции

Для базовых расчетов можно воспользоваться той информацией, которая изложена в тематических справочниках:

  • Стандартная секция алюминиевой батареи содержит 0,45 литра теплоносителя.
  • Погонный метр 15-миллиметровой трубы содержит 0,177 литра, а труба диаметром в 32 мм – 0,8 литра теплоносителя.

Информацию о характеристике подпиточного насоса и расширительного бака можно взять из паспортных данных этого оборудования.

Общий объем системы отопления будет равен совокупному объему всех отопительных приборов:

  • радиаторов;
  • трубопроводов;
  • теплообменника котла;
  • расширительного бака.

Уточненная формула основного расчета корректируется с учетом коэффициента расширения теплоносителя. Для воды это 4%, для этиленгликоля ─ 4,4%.

Заключение

При проектировании системы автономного отопления у многих возникает вопрос, сколько литров теплоносителя вмещает одна секция алюминиевой батареи. Этот нужно для того, чтобы рассчитать расход газа, электричества и определиться, сколько нужно приобрести антифриза, если в системе не используется вода.

Биметаллические радиаторы отопления: размеры и виды

Современный рынок предлагает 4 вида радиаторов: чугунные, алюминиевые, стальные и биметаллические. Такие батареи долговечны, у них хорошая теплоотдача и привлекательный дизайн. Когда выбираете модель, учитывайте размеры биметаллических радиаторов, их энергоемкость и количество. Но, обо всем подробней.

Радиатор биметаллический

Устройство

Каждый из видов радиаторов обладает своими достоинствами. Чугунный радиатор долговечный, долго удерживает тепло, но имеет не очень привлекательный вид. Алюминиевый выглядит эстетично, имеет высокий уровень теплоотдачи, но недолговечен. Стальная батарея долговечна, но не хуже, чем предыдущие модели удерживает тепло и требует дополнительного декора, если используется в жилом помещении.

Среди разных видов батарей биметаллические радиаторы обладают несравненными преимуществами. Они созданы из стали и алюминия. От стали они получили прочность и надежность, от алюминия – привлекательный внешний вид. За счет гармоничного сочетания качеств обоих металлов, биметаллическая батарея может долгое время сохранять тепло.

Особенности конструкции

Вода содержит большое количество примесей. Контактируя с алюминием, они вызывают коррозию. За несколько лет использования эти процессы приведут к протеканию прибора.

Особенность конструкции этих радиаторов заключается в наличии внутреннего сердечника из нержавеющей стали, который снаружи окружен алюминиевым сплавом. Так вода не контактирует с алюминием, что значительно продлевает срок службы системы.

Есть два варианта изготовления:

  1. Псевдобиметалл. В этом случае стальная сердцевина расположена только внутри вертикальных каналов. Так алюминий защищен не полностью, а лишь в наиболее слабых местах. Эти модели дешевле, их стандартный срок службы составляет до 10 лет, если они используются в системах с высоким давлением воды (например, в городских квартирах).
  2. Биметалл. Обладает цельным внутренним корпусом из стали, который поверх заливается алюминиевым сплавом под давлением. Здесь алюминий защищен со всех сторон. Это более дорогие модели и срок их службы при аналогичных условиях эксплуатации составляет до 30 лет.

Устройство биметаллической батареиСпособ изготовления напрямую влияет на объем воды в секции биметаллического радиатора. Если проводить сравнение с любой другой батарей, то объем одной секции здесь будет существенно ниже. Недостаток компенсируется наличием двух сплавов. В результате внутренний сердечник из стали не дает быстро остыть алюминиевой оболочке.

Есть разные способы соединения двух металлов. Предпочтительней, если алюминий залит поверх стали под давлением. Такая модель батареи прослужит дольше. Существует вариант, когда металлы соединяются между собой сваркой.

По техническому типу конструкции радиаторы могут быть:

  • Разборными. Это значит, что с помощью радиаторного ключа можно открутить любое количество секций и прикрутить их к другому радиатору. Такой тип чаще устанавливается в частных домах с автономной системой отопления, где нет высокого давления воды.
  • Неразборными. Радиатор монолитный, его нельзя раскрутить, обрезать, присоединить к другому. Отлично подойдет для использования в городской квартире, где всегда высокий уровень давления.

Размеры

Размер секций биметаллического радиатора определяется расстоянием от середины входного, до середины выходного отверстий. Сегодня изготавливают батареи с расстоянием между указанными отверстиями:

  • 200 мм;
  • 350 мм;
  • 500 мм.

Чтобы подсчитать полные габариты биметаллических радиаторов отопления нужно к этому показателю добавить 8 сантиметров. Получаются размеры 28, 43 и 58 сантиметров.

Размеры биметаллических отопительных батарей

Перед выбором нужных габаритов батарей отопления следует помнить, что от пола до низа радиатора должно быть не меньше 12 см, а от его верха до выступающей части подоконника – не меньше 10 см. Иначе не будет достаточной циркуляции воздуха, что снизит эффективность теплоотдачи прибора.

Ширина секции находится в диапазоне от 80 до 90 мм. Толщина – от 80 до 120 мм. Высота, ширина и толщина влияют на энергетическую мощность батареи.

Емкость секции

Специфическая конструкция радиаторов обуславливает их довольно низкую вместимость. Это одновременно хорошо и плохо.

Маленькая емкость не требует большого количества теплоносителя (горячей воды), а значит, экономит воду и топливо, чтобы ее подогреть. Но чем меньше теплоносителя, тем быстрее остывает радиатор. Здесь быстрого остывания не происходит, так как между водой и алюминиевой поверхностью есть еще стальная оболочка, которая долго не остывает.

Соединение двух металлов

Маленькая емкость способствует быстрому загрязнению, закупориванию каналов при использовании некачественной воды. Чтобы решить эту проблему в частном доме устанавливается система очистки. Минимальное требование – установка двух фильтров: тонкой и грубой очистки.

Объем одной секции зависит от ее размера:

  • при расстоянии между входным и выходным отверстиями 500 мм, вместимость секции будет составлять 0,2–0,3 литра;
  • при расстоянии в 350 мм вместимость составит 0,15–0,2 литра;
  • расстояние в 200 мм гарантирует объем в 0,1–0,16 литра.

Расчет количества секций

Объем и количество секций определяет тепловую мощность одного радиатора. Перед совершением покупки важно произвести расчет этой мощности, чтобы найти необходимое для помещения количество секций. Для этого используется любая из двух формул:

  1. Общая. Когда расчет секций производится исходя из площади помещения. В среднем, на 10 м2 требуется не менее 1 кВт энергии. Для подсчета используется формула N = S × 100/Q. Где N – это количество секций для помещения, S – площадь помещения в метрах квадратных, Q – энергетическая мощность секции. Энергетическая мощность указывается производителем на упаковке или на сопутствующих документах.
  2. Попробуем рассчитать количество секций на помещение 25 м2, при энергетической мощности секции 180 Вт. Получится: 25 × 100/180 = 13.88. После округления получаем 14 секций (округление необходимо производить в большую сторону). При ширине 8 сантиметров общая ширина радиатора будет составлять 112 сантиметров. В этом случае можно установить 2 радиатора каждый по 7 секций.

  3. Подробная. Эта формула берет в расчет объем помещения в кубических метарах (м3). В среднем, на 1 кубометр пространства необходим 41 Вт энергии. Далее используют формулу N = S × 41/Q, где N – это количество секций для помещения, V – объем помещения в метрах кубических, Q – энергетическая мощность секции.

Типоразмеры радиаторов

Рассчитаем количество секций для обогрева помещения со следующими параметрами: длина 5 метров, ширина 3 метра, высота потолков 2,5 метра. Сначала необходимо найти площадь комнаты. Длину умножаем на ширину и получаем 15 м2. Получившийся показатель умножаем на высоту потолков – получаем 37,5 м3. За мощность одной секции возьмем 180 Вт, тогда 37,5 × 41/180 = 8,54. Округляем в большую сторону и получаем 9 секций.

При расположении квартиры на первом или последнем этажах, в угловой квартире, в комнате с большими окнами или в доме с толщиной стен не более 25 сантиметров, необходимо к получившемуся параметру добавлять 10%.

Рекомендации по выбору

Подведем итоги. Для осуществления правильного выбора необходимо обращать внимание на все указанные характеристики:

  • Конструкция. Для городской квартиры подойдет монолитная, полностью биметаллическая батарея, которая способна выдержать давление до 15 атмосфер и более (обычно в квартирах используется давление в районе 12 атмосфер, тогда как в частном доме рекомендуется устанавливать давление всего в одну атмосферу). Автономным отопительным системам подойдут более дешевые модели, так как в них нет высокого давления.
  • Размер. Если расстояние между полом и подоконником не менее 80 сантиметров, следует выбирать самую высокую модель. Иначе придется брать радиатор поменьше, так, чтобы до пола было не менее 12 см, а до подоконника не менее 10 см.
  • Емкость. Одно из основных свойств – довольно узкие проходы. По возможности обеспечьте хорошее качество воды, подаваемой в систему отопления.
  • Расчет секций. Перед покупкой читайте описание модели для уточнения энергетической мощности. Расчет количества секций лучше производить, используя вторую (подробную) формулу, где необходимое количество тепла определяется исходя из объема помещения. Не забывайте добавлять 10% в случае значительных теплопотерь за счет внешних факторов.

Сегодня хорошо зарекомендовали себя биметаллические батареи от итальянских производителей Fondital и Global.

Видео по теме:

Расчет количества секций биметаллического радиатора


Выбирая радиатор отопления очень важно сразу правильно рассчитать необходимое количество секций. Это создаст в помещении полный комфорт и не нужно будет вносить изменения в систему обогрева.


Выбор приборов отопления достаточно большой, и каждый найдет среди устройств те, которые соответствуют параметрам помещения.

Почему именно биметаллические батареи


Многие потребители ищут формулу, как рассчитать количество секций биметаллического радиатора. Спрос на модели из биметалла достаточно высокий, на это есть немало причин:

  • Универсальность. Модели из биметалла подходят для частных домов, квартир в многоэтажных домах, коммерческих объектов. Они выдерживают любую нагрузку и отличаются надежностью.
  • Устойчивость к коррозии.
  • Превосходная работа на любом теплоносителе.
  • Стильный минималистичный дизайн. Такие батареи гармонируют с любыми интерьерами.
  • Большой выбор конструкций. Есть возможность купить цельную батарею или приобрести определенное количество секций.
  • Хорошая теплоотдача.


Все преимущества таких радиаторов перечислить сразу сложно – это займет немало времени. Основные достоинства биметаллических батарей: надежность, высокое качество, универсальность.

Базовый расчет


Покупая секции поштучно, можно собрать конструкцию нужной мощности. Такая батарея будет полностью отвечать потребностям объекта. Существует базовая формула для расчета нужного количества секций, она применяется в 90% случаев. Именно по ней часто подбирают радиаторы для квартир, частных домов, офисов.


Формула выглядит так:



W = 100 * S / P


В этом расчете S является площадью помещения, а P – мощностью отдельно взятой секции. Число 100 остается неизменным, это количество Вт на 1 м2 площади территории. W – это число секций. Мощность отдельной секции зависит от особенностей конфигурации и составляет 100-200 Вт. Эту информацию надо уточнять в документации к радиатору.


При расчете вычисления производятся последовательно: сначала умножение площади помещения на 100, потом – деление на мощность одной секции. Полученный результат округляется, обычно округление производится в большую сторону, чтобы в помещении было комфортно даже при резком падении температуры.


Эта формула имеет несколько нюансов, поэтому ее нельзя применять везде. Например, подразумевается, что в средней квартире высота потолка не превышает 3 м. Формула работает, если высота потолков в жилище – от 2,2 до 3,0 м. На объектах, которые отличаются по параметрам, требуется другой расчет. Также указанная формула грешит неточностями – она довольно приблизительная. Чтобы вычислить точно необходимое количество тепла, нужно принять во внимание еще множество параметров.


Устанавливая секции в квартире, частном доме, офисе, рекомендуется использовать несколько батарей. Например, если для отопления требуется 18 секций, то лучше поставить 2 радиатора по 9 секций или три по 6. 


Формула для расчета по объему


Как рассчитать количество секций биметаллического радиатора, если высота потолков довольно большая? Для таких случаев придумана специальная формула. Если на объекте потолки выше 2,6 м, можно использовать следующий вид расчетов:



S * H * 41 / P


Батарея подбирается с учетом произведения площади помещения на высоту (S*H). Далее полученное число делится на число 41, если речь идет о панельном доме. Для дома из кирпича можно использовать число 38 – именно сколько Вт нужно на обогрев 1 м3 в доме из более теплого материала. Число P – это мощность секции радиатора.


Если в помещении установлены герметичные пластиковые стеклопакеты, то можно вместо 41 и 38 Вт использовать 34 Вт. Однако этот параметр весьма условный, лучше проконсультироваться со специалистом.

Когда нужна повышенная точность


Для экономии тепла и максимального комфорта требуется повышенная точность при расчетах. Здесь можно применять формулу:



100 * S * ((K1 + K2 + K3 + K4 + K5 + K6 + K7)/7) / P


Число 100 отражает необходимое количество Вт на 1 м2 помещения. Здесь не идет речь о промышленных площадках, которые требуют расчета тепла на 1 м3, но высота потолков отражена в коэффициенте. S – это площадь объекта, для которого производится расчет. Далее учитывается множество различных коэффициентов:

  • поправка на остекление;
  • поправка на теплоизоляцию стен на объекте;
  • соотношение точность площади стеклопакетов к площади пола в квартире, офисе;
  • учет самой холодной температуры;
  • количество наружных стен;
  • учет типа помещения;
  • высота потолка.


Число 7, вынесенное за скобки, обозначает количество коэффициентов, которые были перечислены выше. Вместо P надо вставить значение мощности одной секции. С учетом коэффициентов обычно получается больше секций, чем без дополнительных данных. Зная значение поправок, можно выбрать оптимальный радиатор отопления.

Остекление и теплоизоляция


При проведении точных расчетов по формуле учитываю поправку на остекление теплоизоляцию стен. Если на объекте установлено обычно двойное стекло, то значение поправки будет 1,27. При герметичном двойном стеклопакете параметр К1 равен 1,0. Если установлен тройной герметичный стеклопакет, то К1 равен 0,85. При увеличении количества стекол в стеклопакете параметр снижают на 0,25 пунктов.


Теплоизоляция стен тоже имеет значение, она отражена в коэффициенте К2. При стандартной теплоизоляции помещение плохо защищено от холода, в этом случае параметр составляет 1,27. Улучшенная теплоизоляция в квартире или доме позволяет использовать коэффициент 1,0. Если использована отличная изоляция, то К2 составит 0,85.


Еще один важный пункт – К3. В нем отражено соотношение площади окон к площади пола. Известно, что стекло лучше пропускает холод, чем стена. В квартирах и офисах с большими окнами требуется более мощный обогрев. Когда площадь окон составляет около 40% от площади пола, можно использовать коэффициент 1,1. Далее при снижении площади на каждые 10% параметр уменьшается на 0,1%.

Температура, тип помещения, высота потолков


При выборе радиатора для дома или офиса было бы ошибкой не учитывать климатическую зону, а точнее – наиболее низкую температуру в самый холодный месяц. Если температура опускается до -35, надо использовать коэффициент 1,5. При повышении температуры на 5 градусов параметр К4 можно уменьшать на 0,2. Если температура падает, то коэффициент, наоборот, увеличивается на 0,2.


Также принимается в расчет тип помещения, в котором используется батарея. Если это отапливаемое жилое помещение, то используется параметр 0,8. Коэффициент К6 для неотапливаемых чердаков – 1,0.


К5 обозначает количество наружных стен. Чем больше стен, тем больше «мостиков холода». Если это только одна наружная стенка, то применяется коэффициент 1,1, если четыре – то уже 1,4. Важно обязательно учитывать этот нюанс, чтобы в помещении не было холодно.


Имеет значение и высота потолков в квартире, офисе. Для объектов с высотой потолков 2,5 м используется параметр 1,0. При увеличении высоты на 5 метров коэффициент растет на 0,05. Этого достаточно, чтобы можно было обогреть территорию. Высота потолков прописывается в параметре К7. При расчетах надо обязательно учесть мощность секции радиатора – она может быть разной.


Также можно просто доверить расчет специалистам – они точно не ошибутся и подберут оптимальный по мощности радиатор.

Объем воды в биметаллической секции радиатора. Биметаллические радиаторы отопления, которые лучше и прочнее

Здравствуйте, уважаемые читатели блога! Вообще биметаллические радиаторы появились очень давно. Они стали популярными благодаря тому, что отлично справились с возложенной на них функцией обогрева помещения без особых затрат извне. В нашей статье мы разберем положительные и отрицательные стороны этих радиаторов. Также уделим внимание нюансам их установки, техническим характеристикам и другим интересным моментам, о которых обязательно стоит упомянуть.

Краткое содержание статьи:


Положительные стороны использования биметаллических радиаторов

  • Начать стоит с дизайна. Биметаллические радиаторы имеют возможность идеально вписаться практически в любой жилой интерьер. Они не имеют острых углов и занимают очень мало места. При необходимости — всегда есть возможность спрятать их внутри стены.
  • Эти радиаторы имеют отличный срок службы, который составляет примерно 25 лет.
  • Отлично подходит для всех систем отопления.
  • Очень хорошо выдерживает давление. Даже если в системе отопления она поднимается до 30-40 атмосфер — это никак не сказывается на их прочности.
  • Хорошо дайте теплу помещение, которое точно не даст вам замерзнуть зимой.
  • Благодаря специализированному терморегулятору можно практически мгновенно изменять температуру в помещении.
  • В случае поломки, благодаря удачной конструкции, можно провести ремонт на месте без демонтажа или отключения подачи воды.

Минусы биметаллических радиаторов

Недостатков у этих радиаторов намного меньше:

  • Из-за разного коэффициента расширения алюминиевого сплава и стали со временем может возникать скрип радиатора при нагревании.
  • При использовании некачественной охлаждающей жидкости может произойти быстрое засорение труб.
  • Стоимость значительно выше, чем, например, аналоги из чугуна / стали / алюминия.

Как рассчитать количество секций радиатора?

При производстве расчетов не требуется быть каким-то математиком. Формула настолько проста, что люди могут с ней справиться даже с гуманитарным складом ума.

Прежде чем производить расчеты, узнайте точную площадь помещения. Следующим шагом вам необходимо узнать производственную мощность радиатора.

Чтобы узнать количество секций радиатора (обозначено A), вам нужно умножить площадь помещения (обозначена S) на 100 и разделить на мощность радиатора (обозначена P). Схема выглядит так:

A = S × 100 ÷ P

Например, если площадь комнаты 45 кв.м. и мощностью радиатора 200 Вт получаем:

A = 45 × 100 ÷ 200

А = 22,5

Из этого можно сделать вывод, что для того, чтобы правильно обогреть комнату площадью 45 квадратных метров нам потребуется 22-23 секции радиатора.

Установка биметаллических радиаторов отопления

Полная конструкция состоит из труб и непосредственно радиатора. Эти два компонента соединяются точечной сваркой.По этим причинам лучше прибегнуть к помощи высококвалифицированных специалистов, которые сделают работу безопасно, качественно и в кратчайшие сроки.

При установке биметаллических радиаторов мастера советуют использовать полипропиленовые трубы. Это значительно упрощает установку последнего и сводит к минимуму риск того, что трубы могут быть заблокированы нежелательным покрытием изнутри во время эксплуатации.

Конкретно, что стоит знать об установке:

  • Установка происходит после подготовки рабочего пространства, выполнения разметки и просверливания креплений для кронштейнов.
  • Установите радиатор, ориентируясь на расстояние от пола до низа радиатора. Этот показатель желательно поддерживать в районе 60-120 миллиметров. Это сделано для того, чтобы добиться максимальной теплоотдачи.
  • Монтаж производить строго под оконным пространством.

Что касается технической части, вам необходимо выполнить следующие шаги:

  • По окончании разметки просверливаются отверстия под кронштейны и фиксируются дюбелями на цементном растворе.
  • Затем радиатор комплектуется краном Маевского (позволяет удалить лишний воздух из системы). Также он оборудован футорками и переходниками в том месте, где радиатор подсоединяется к трубам.
  • Последний этап — оборудование водонапорной башни кранами. Затем идет установка труб, соединяющих сам радиатор и стояк.

Как видите, установка биметаллического радиатора — не сложный процесс, если правильно следовать пошаговой инструкции.

Схемы подключения делятся на следующие типы:

  • Схема односторонняя. В этом варианте труба, по которой поступает вода в радиатор, соединяется со специальной трубкой, которая находится сверху радиатора. Сливной патрубок в этом случае монтируется снизу.
  • Нижний контур. Применяется в тех случаях, когда система отопления скрыта в напольном покрытии. В этом случае сливная и подающая трубы подключаются строго с противоположных сторон.
  • Схема — по диагонали. Очень хорошо подходит для многосекционных радиаторов. Подающий патрубок подключается к радиатору сверху, а выпускной — снизу.

Схем, как видите, достаточное количество и только вы решаете, какая схема более применима в ваших обстоятельствах.

Биметаллические радиаторы отопления какие лучше и прочнее?

В этой части мы сравним биметаллические радиаторы с полуметаллическими.Также обратите внимание, что из них лучше — секционное или монолитное? Это очень важная деталь, так как она позволит более разумно подойти к выбору и не тратить лишние деньги.

Итак, какие радиаторы лучше — биметаллические или полибиметаллические?

Эти два радиатора отличаются тем, что в первом сердечник сварен и отлит из алюминия, что предотвращает возникновение коррозии через некоторое время. Во-вторых, сердечник содержит два металла (сталь и алюминий).Это из-за смеси этих металлов, хотя она более подвержена коррозии, но зато имеет более высокую теплопередачу. Что касается цены — она ​​практически такая же, как у первого, второго.

Что выбрать? Если вам важна жизнь, то биметаллический вариант. Если важна теплоотдача, то полуметаллический. Как видите, все предельно просто.

А насчет разделения на секционное и монолитное основание?

Секционные отличаются от монолитных тем, что первые состоят из так называемых разделенных секций, а вторые представляют собой единую систему без стыков.

Большинство мастеров говорят, что однозначно стоит выбирать монолитные варианты. Монолитный выигрыш в исполнении. Они следующие:

  • Срок службы около 50 лет. В разрезе этот срок составляет около 25 лет.
  • Выдерживает давление до 100 бар. В секционных всего 25-35 бар (такие маленькие, так как не выдерживают стыков секций)

Единственное, в чем одинаковы оба варианта, — это тепловая мощность, которая составляет 100-200 Вт на секцию.

Естественно, монолитные радиаторы дороже секционных, но исходя из своих достоинств — оно того стоит.

Чтобы не изучать досконально каждого производителя, мы составили таблицу, в которой представлены средние показатели для различных характеристик биметаллических радиаторов:

Внешний вид биметаллических радиаторов

Если вас волнует вопрос дизайна, то вам обязательно нужно знать — для каждой компании он действительно уникален и не похож друг на друга. На данный момент существует значительное количество различных фирм, производящих биметаллические радиаторы. Перечислим самых крупных и известных покупателей. Это такие компании, как Sira (Италия), Royal (Италия), Rifar (Российская Федерация), Tenrad (Германия).

Как видите, в чем-то все они похожи, но все же отличаются разными особенностями. Какой выбрать — решать вам. Все зависит от ваших вкусовых предпочтений.

На что обращать внимание при покупке биметаллического радиатора?

С различными техническими характеристиками, дизайном и прочими подсказками разобрался. Теперь конкретно обратим внимание на то, на что следует обратить внимание при покупке биметаллических радиаторов. Это очень важный момент, который позволит вам не покупать некачественный товар и лишний раз не потерять деньги.

Вот моменты, на что именно стоит обратить внимание:

  • Конструкция аккумулятора.Это очень важно, так как конструкция зависит как от сложности монтажа, так и от передачи тепла от радиатора в будущем. Также возможность добавлять или удалять разделы.
  • Расстояние между осями. Стандартные значения — 35 и 50 сантиметров. Если нужно больше-меньше, то естественно можно найти варианты с разными нестандартными значениями. Но их сложно найти.
  • Внешний вид радиатора. Биметаллические радиаторы предназначены для крепления на ровных поверхностях.Но если у вас могут возникнуть проблемы при установке (или вам просто нужно какое-то нестандартное решение), то современный рынок может предложить разные нестандартные решения. Как правило, такая пара точно есть в наличии практически у каждого производителя.

  • Технические характеристики. Этот пункт понятен. О нем мы говорили выше. Обращать внимание на технические характеристики всегда стоит. Ведь ошибиться с выбором очень легко и, например, неправильно выбрать радиатор по размеру относительно метража отапливаемого помещения.Или ошиблись с мощностью и не получили хорошего теплоотвода. Всегда помните о математической формуле, которую мы дали.

Как показывает практика, биметаллический радиатор выделяет примерно столько же тепла, что и чугунный аналог. Этот показатель колеблется в районе 150-180 Вт. Подробности об этом написаны в паспорте конкретной модели. Мы снова возьмем для примера несколько самых известных производителей, о которых шла речь выше, и составим небольшую таблицу с параметрами теплопередачи.

Обязательно говорите, что чем выше показатель, тем лучше будет теплоотдача, поэтому всегда следует выбирать модели с более высокими показателями. Откровенно говоря — чем выше ставка, тем теплее будет в квартире в отопительный сезон.

Что лучше — массивные или секционные биметаллические радиаторы?

Однозначного ответа на этот вопрос нет. Твердые биметаллические радиаторы состоят из «твердого» сердечника, обернутого оболочкой, а секционные, как мы уже знаем, состоят из множества секций.

Биметаллические секционные радиаторы следует брать в том случае, если для вас важны следующие вещи:

  • Высокая скорость охлаждения и нагрева.
  • Возможность подключения к системе отопления любыми трубами.
  • Регулирование мощности теплопередачи за счет удаления или добавления секций.
  • Небольшой вес, что приятно при установке.

Цельнотянутые биметаллические радиаторы следует выбирать по следующим причинам:

  • Выдерживают давление во много раз больше секционного.
  • Менее подвержены коррозии (которая возникает в не отопительный сезон)
  • Обладают большей герметичностью.
  • Нанести механическое повреждение очень сложно.

Мастера советуют выбирать твердые радиаторы. Это как раз в том случае, если вы собираетесь проводить установку в домашних условиях. Секционные хорошо подходят для офисных и других общественных помещений. В домашних условиях важны прочность и долговечность. Не хотите нечаянно затопить соседей или постоянно ремонтировать отопительную систему?

В заключение этой объемной статьи подведем некоторые итоги.Мы рассмотрели положительные и отрицательные стороны биметаллических радиаторов. Мы научились правильно рассчитывать количество секций, чтобы добиться грамотной теплоотдачи. Мы обратили внимание на схему установки и подключения последнего. Не обошли стороной вопросы дизайна, размеров, нюансов при выборе и прочего. Как видно из вышесказанного, грамотный выбор биметаллических радиаторов отопления — еще одна задача, к решению которой нужно подойти со всей строгостью. Ведь это одна из тех вещей, которые сделают ваш дом комфортным даже в самые холодные месяцы, а потому не стоит пренебрегать всеми советами, которые мы перечислили.Если вы будете соблюдать все вышеперечисленное, это доставит радость и сэкономит бюджет вашей семье на многие десятилетия. Согреться!

Долгие годы вопроса о выборе радиатора вообще не стояло, потому что кроме чугунной «гармошки» других радиаторов просто не было.

Сегодня рынок наводнен новыми моделями и разными производителями.

Конструкция конвекторов постоянно совершенствуется, добавляются новые материалы и комбинации материалов.

Биметаллические батареи стали «золотым стандартом» в своем секторе.Они объединили в себе достоинства двух металлов и успешно применяются домовладельцами.

Что такое «биметаллические радиаторы»? Технические характеристики, особенности конструкции и помощь в выборе.


Металлы, которые чаще всего используются для изготовления биметаллических радиаторов, — это сталь и алюминий.

Слабым местом стали является низкая теплоотдача. Алюминий недолговечен из-за повышенной чувствительности к коррозионным процессам.

Используя эти металлы вместе, разработчики добились того, чтобы их радиаторы имели высокую теплоотдачу, выдерживали высокое давление и были более долговечными.

Конструкция отдельной секции такого радиатора представляет собой стальную основу из двух горизонтальных трубок, соединенных тонкой вертикальной стойкой. Трубки имеют резьбу (с одной стороны слева, с другой стороны справа) для соединения секций аккумулятора.

Охлаждающая жидкость контактирует только с этой сталью внутри. Затем тепло передается алюминиевому теплообменнику, который распределяет тепло по комнате. Внешний алюминиевый слой имеет сложную структуру и продуманную схему движения воздуха.

Другой вариант биметаллических радиаторов — медь с алюминием. В отличие от первого они не секционные, а цельные.

Внутри алюминиевого корпуса находится медная катушка. Внутренняя поверхность медных труб гладкая, мало вызывает коррозию и может использоваться с любой охлаждающей жидкостью.

С сердечником из нержавейки АКБ не страшен и полный разряд воды.

Установка биметаллических радиаторов ничем не отличается от установки любых других аккумуляторов.Рекомендации по установке в СНиП 3.05.01-85

Технические характеристики

Биметаллические радиаторы отопления — что лучше выбрать? Вот пять основных параметров радиаторов:

  1. Теплопередача или мощность.
  2. Рабочее давление.
  3. Размеры.
  4. Вместимость одной секции.
  5. Температура охлаждающей жидкости.

Теперь разберемся поподробнее.

  1. Теплопередача / мощность . Он характеризует количество тепла, которое отдает одна секция батареи.Измеряется в ваттах. Биметаллические радиаторы имеют неплохие характеристики — в районе 190 — 200 Вт. Производитель указывает данные, полученные в ходе теста.
  2. Давление. Какую нагрузку, не ломаясь, выдержит аккумулятор. Указано в техническом паспорте. Есть рабочее давление, испытательное и разрушающее, т.е. критическое. Измеряется в атмосферах или мегапаскалях. Для биметаллических батарей рабочее давление колеблется в пределах 15-40 атм., Или 1,5-4 МПа.
  3. Размеры. Включает ширину, высоту, глубину одной секции, вес и межосевое расстояние. Вес радиатора не влияет на его работоспособность, но легче установить легкие батареи. Расстояние от центра впуска до центра выходного коллектора — это межцентровое расстояние. Важно знать, что переделывать трубы системы отопления не придется. Например, 560х80х100 мм. 3кг., 500мм (самый распространенный показатель).
  4. Вместимость одной секции. Сколько воды или другого теплоносителя помещается в одну секцию. Чем больше емкость — тем больше площадь теплоотдачи. Кроме того, более узкие части аккумулятора менее устойчивы к скачкам давления.
  5. Температура охлаждающей жидкости. Вода какой температуры не повредит аккумулятор. Индикатор может включать pH. Например, 130 0 С, pH — 8,3-9,5.

Любые биметаллические батареи достаточно легкие, чтобы их можно было повесить даже на гипсокартон.

Как выбрать

При выборе радиатора нужно учитывать некоторые параметры устройства и производить несложные расчеты.

Для отопления в частном доме подойдут радиаторы с любым минимальным давлением.

Для централизованного отопления стоит покупать батареи с максимальным давлением. т.к. в системах часто бывают скачки и падения, а в начале отопительного сезона при проверке в трубы подается вода под давлением, превышающим обычное давление более 1 атм.

Российские производители скромно поставили себе аккумуляторы на 16 атм. Но выдерживают давление и в три раза превышают этот показатель.

А вообще желательно, чтобы показатель давления в системе был на 1-2 атм. Меньше рабочего давления радиатора.

Нужно знать, что будет заливаться в радиатор. Если у вас есть центральное отопление, узнайте качество воды и температуру.

Высота подбирается индивидуально на месте.Как правило, от пола на нужном расстоянии от подоконников. Оптимальный вариант:

  • От стены — 3 см;
  • От пола и подоконника — 10см.

Хотя есть модели, вписанные в интерьер совершенно необычным образом: как обрамление большого вазона цветами, так и в виде занавесок по всей высоте стены.

Батареи могут быть с верхним и нижним подключением. Последние иногда стоят дороже, в связи с тем, что на них удобнее устанавливать термостатический вентиль.

Ищите симметричные модели (верх с низом; задняя и передняя). Их легче монтировать, можно поворачивать и крутить. И даже если какая-то деталь случайно поцарапана, ее можно просто повернуть к стене.

Рассчитать количество секций

Формула расчета количества секций биметаллических радиаторов отопления: N = P x (100: ТО).

  • N — количество секций;
  • P — площадь помещения;
  • ТО — Секция теплопередачи.

Допустим, у нас есть комната в 18 м 2 Расчет будет выглядеть так:

N = 18 x (100: 200 Вт).

Получается 9 разделов.

Преимущества и недостатки

Преимуществ у биметаллических радиаторов много:

  • Устойчивость к давлению.
  • Устойчив к гидроударам.
  • Возможность установки в квартире и доме.
  • Высокая теплоотдача.
  • Прочность.
  • Гладкая внутренняя поверхность.
  • Совместимость с трубами из любого материала.
  • Секционная конструкция позволяет набрать аккумулятор нужного размера.
  • Защитное покрытие, исключающее необходимость окраски аккумуляторов.
  • Богатый выбор дизайнерских решений.

Стыковка между сталью более надежна, чем стыковка из алюминия.

Шорох воды, часто сопровождающий работу радиаторов отопления, присутствует в биметаллических моделях только на этапе нагрева. В дальнейшем устройство работает бесшумно.

Если вода течет по трубам медленно, в радиаторах неизбежно будут скапливаться отложения и мусор. Биметаллические радиаторы можно разбирать, а значит, чистить.

Недостатки:

  • Плохо переносит воздух в охлаждающей жидкости;
  • И главное — цена. Биметаллические радиаторы отопления дороже любых других (стоимость одной секции от 450 до 700 рублей).

Есть еще «слабое место» — межсекционные стыки.После длительного использования необходимо заменить прокладки.

Батареи в современном доме — неотъемлемая часть системы отопления. Но чтобы отопление было эффективным, необходимо правильно подобрать радиаторы. Технические характеристики биметаллических радиаторов отопления положительны, в связи с чем пользуются большой популярностью. Этот вид радиаторов получил свое название из-за двухслойных стенок, которые состоят из двух разных металлов. Но сегодня на рынке появляется все больше новых моделей биметаллических радиаторов, характеристики которых все больше улучшаются.

Рис. 1

Технические характеристики

Следует отметить основные характеристики биметаллических отопительных приборов, их можно разделить на несколько основных пунктов:

  • Тепловая мощность данного радиатора довольно большая, а именно около 100-190 Вт. . Алюминиевая оболочка обладает хорошей теплоотдачей.
  • Давление в радиаторе. Рабочее давление биметаллических радиаторов может достигать 40 атм. Это связано с прочной конструкцией, то есть стальным сердечником.Чтобы произошел разрыв этой активной зоны, давление должно быть на уровне 90 атм. Можно сделать вывод, что биметаллический радиатор отопления, напорные характеристики которого достаточно велики, может работать и в экстремальных ситуациях, а именно с гидроударом.
  • Температурный режим. Этот показатель может достигать 1000С и более.
  • Биметаллический аккумулятор обладает высокой устойчивостью к коррозионным процессам. По этому параметру наиболее эффективны устройства с сердечником из нержавеющей стали.
  • Важной характеристикой биметаллических радиаторов отопления является их эстетичный внешний вид. По своей форме и передней панели радиаторы подойдут к любому интерьеру.

Надежность и эффективность — главные характеристики биметаллических устройств.

Но следует учитывать, что эти качества в полной мере присущи продукции известных производителей, зарекомендовавших себя на рынке. Например, Global Style (Италия), Sira (Италия), Rifar (Россия), Royal thermo (Италия).Такие производители, как правило, дают гарантию на отопительные приборы 10-15 лет. Радиаторы известных производителей отличаются не только высоким качеством, но и элегантным внешним видом и небольшими параметрами.

Прибор

Комплект биметаллического радиатора отопления двухслойный:

  • Внутренний слой представляет собой стальной сердечник, состоящий из верхнего и нижнего коллектора, имеющий Н-образную форму (рис. 2). Коллекторы соединены тепловой трубкой — именно по этой трубе течет теплоноситель.Внутренняя металлическая конструкция идеально подходит для системы отопления, то есть хорошо держит давление.
  • Наружный слой представляет собой декоративную оболочку, которая состоит из нескольких пластин (в виде секций) или в виде сплошной панели (рис. 2).

Рис. 2 Биметаллическая конструкция
Радиатор

Секционная конструкция биметаллического отопительного прибора имеет внутри герметичные крепления. Такая конструкция имеет существенное преимущество: радиатор можно увеличивать (увеличивать) или уменьшать.

Тепловые характеристики биметаллического устройства также находятся в материалах изготовления. Есть 2 типа:

  • Медь и алюминий. Этот тип радиатора имеет довольно хорошие характеристики. Медь обладает высокой теплопроводностью, не поддается коррозионным процессам. Также это устройство обладает большой мощностью.
  • Сталь и алюминий. Этот вариант изготовления радиаторов может быть без сердечника в виде труб, а просто со стальными каналами.Этот вариант имеет больший отвод тепла. И в этом дизайне нет преград.

Биметаллические радиаторы оснащены каналами с малым поперечным диаметром. Это означает, что требуется небольшое количество охлаждающей жидкости. Это весомый плюс для эффективной работы системы отопления, так как функции термостата будут выполняться молниеносно. Технология создания отопительных приборов биметаллического типа довольно сложна. Это литье выполняется под высоким давлением.А также некоторые модели изготавливаются с помощью точечной сварки.

Радиаторы биметаллические, то есть секции соединяются резьбовыми штуцерами, а также сваркой. Сварочный шов выдерживает большее давление в системе отопления и температуру. В сварочных моделях температура достигает 1350С, а в ниппельных — 1100С.

Недостатки оборудования

Характеристики биметаллических радиаторов имеют ряд недостатков. А именно:

  • Главный минус — высокая цена данного товара.Биметаллические батареи значительно дороже чугунных.
  • Часто биметаллические модели поддаются коррозионным процессам при наличии воздуха в системе, например, когда в многоэтажных домах сливают воду из системы в неотопительный сезон или при авариях и ремонтах. А также прогрессирует коррозия, если в качестве теплоносителя использовать антифриз.
  • К недостаткам можно отнести малое проходное сечение коллекторных форсунок.

Выбор

Для того, чтобы правильно выбрать биметаллический радиатор, технические характеристики которого подходят индивидуальной системе отопления, необходимо учесть несколько факторов.Обязательно нужно знать размер (диаметр) трубопровода, который подключается к аккумулятору.

Также важно произвести расчет и решить, какая теплопередача (мощность) необходима. Здесь нужно учитывать площадь комнаты. Перед покупкой столь дорогой части системы отопления нужно внимательно изучить и определиться с материалом, из которого изготовлены радиаторы. То есть прочность материала и конструкция устройства. Это связано с давлением в системе.

Что касается эстетического вида, то это тоже немаловажно. Вы можете выбрать цвет и форму, которые лучше всего подходят интерьеру дома / квартиры. При выборе биметаллического радиатора отопления характеристики параметров должны соответствовать нормам пожарной безопасности. Итак, расстояние от окна до пола должно быть 15 см.

Межосевое расстояние (рис. 3) — это размер радиатора, который измеряется между верхним и нижним коллектором. Расстояние между центрами варьируется от 20 до 80 см.Большие значения подходят только для помещений с соответствующими размерами или интерьером.

Есть и другие расчеты, такие как высота, ширина и глубина аккумуляторной секции (рис. 3). Высота — это величина, которая обычно на 8-10 см больше межосевого расстояния. Ширина секции устройства у каждого производителя может быть разной, но, как правило, она составляет около 8 см. Глубина разреза обычно колеблется от 8-10 см. Но он может быть меньше, если устройство будет иметь большую высоту.

Рис. 3

Выбор тепловой мощности

Технические характеристики биметаллического радиатора соответствуют друг другу, а именно эта тепловая мощность (Вт) и межосевое расстояние:

  • 100 Вт — 20 см;
  • 100-145 Вт — 30 см;
  • 120-140 Вт — 35 см;
  • 179-200 Вт — 50 см.

Благодаря данной технической спецификации вы сможете узнать, сколько секций той или иной модели радиатора вам необходимо приобрести.

Рис. Четыре биметаллических радиатора разных типоразмеров

Плата

Так как стоимость этих отопительных приборов достаточно велика, важно правильно рассчитать количество необходимых секций, чтобы не переплачивать.

Для этого расчета вам понадобится следующая информация:

  • Площадь помещения (м2) — S;
  • Мощность одной секции конкретной модели радиатора составляет Н;

Таким образом, формула выглядит так: (S * 100) / N = количество секций (единиц).

Например, комната — 15 м2, а мощность одной секции аккумулятора составляет 160 Вт. Расчет: (15 * 100) / 160 = 9,3.

Чтобы округлить полученное число нужно в большую величину, то есть получается, что по этим параметрам нужно 10 секций биметаллического нагревательного прибора. Но также следует учитывать количество окон в комнате, если их больше одного, то следует добавить 1-2 секции. Лучше, конечно, обратиться к квалифицированным специалистам, которые сделают правильный расчет с учетом всех технических параметров и теплопотерь дома.

В свое время выбор аккумуляторов не был просто ограничен — он отсутствовал. Выпускаются только, за отсутствием альтернатив считаются самыми надежными и красивыми (особенно если их покрасить в нестандартный цвет). С появлением радиаторов выяснилось — есть более прочные модели.

Релиз стал еще одним открытием — батарейки могут быть легкими и эстетичными. Изобретение двухкомпонентных нагревательных устройств доказало, что все преимущества можно объединить в единое целое.

Конструктивно — это трубопровод стальной в алюминиевой оболочке (оребрениях) . В этой «двойственности» и заключается их главное преимущество.

Сочетание присущей стали прочности и инертности к химическим реагентам с увеличенной номинальной мощностью алюминия привело к созданию легких, эстетичных, долговечных устройств с быстрым нагревом воздуха.

Есть два типа биметаллических радиаторов:

По технологии изготовления, помимо полноценных радиаторов, полностью сделанных на стали, существуют еще так называемые псевдо или полуметаллические модели .Их армируют только стальными трубками, расположенными в вертикальных каналах.

Псевдометаллические батареи легче, дешевле, но не отличаются долгим сроком службы, надежностью и долговечностью этого биметалла.

Опции

Выбирать биметаллические радиаторы отопления следует по техническим характеристикам, которые мы подробно расскажем в этом подразделе.

Давление

В среднем биметаллическое оборудование способно выдержать до 35-40 ° C , а отдельные образцы, в частности, монолитные модели — до 100 атмосфер.

Для систем отопления в частных домах достаточно и невысоких на 16 — 20 атмосфер . Более высокие значения оптимальны для централизованных, так как есть риск перепадов давления.

Теплопередача

Коэффициент теплоотдачи двухкомпонентных радиаторов увеличивается за счет закрученного воздушного потока, который создается за счет продуманной конструкции формы ребер. Точно рассчитанный шаг создает хорошее сцепление с воздухом . В характеристиках секционных радиаторов по умолчанию указана мощность одной секции.

Размеры

Основная часть изделий имеет стандартные габариты. Самый популярный с межосевым расстоянием 500 и 350 мм . Общая высота рассчитывается по формуле «межосевое расстояние плюс восемьдесят».

Так как межосевое расстояние эквивалентно только отрезку между центрами коллекторов, то к нему прибавляется высота остальных элементов, равная 80 мм .

Некоторые производители выпускают радиаторы с нестандартными значениями — 200 (Русский Рифар, Английский Bilux, Итальянский Sira), 800 мм (Sira).

Температура

При небольших объемах теплоносителя (150 — 380 мл на секцию) биметаллическое оборудование нагревается всего за несколько минут и способно выдерживать температуру охлаждающей жидкости до 130 ° .

Сложность монтажа и долговечность

Установка максимально проста . Никакого специального оборудования или профессиональных знаний не требуется. Все необходимые детали входят в комплект.

Большинство производителей скромно заявляют о сроке службы биметаллических аккумуляторов на уровне 10-15 лет, но реально при правильной эксплуатации они могут прослужить до 20-25 лет и даже дольше.

Преимущества перед другими типами

Объективный обзор показывает, что биметаллическое оборудование имеет плюсов при минимальном количестве минусов .

  • Высокая мощность . По сравнению с биметаллическими батареями теплопередача выше как минимум в три раза.
  • Малый вес . Только алюминий легче биметалла.
  • Внутренних депозитов нет . Гладкие стальные стены не задерживают ил и прочий мусор, чем не могут похвастаться чугунные радиаторы.
  • Прочность . Модели из чугуна и чистого алюминия не выдерживают гидроудара такой прочности, на которую рассчитан стальной сердечник биметаллических устройств.
  • Прочность . Инертность к химическим веществам и качество охлаждающей жидкости увеличивает срок службы биметалла. Алюминий такими свойствами не обладает.
  • Коррозионная стойкость . Этому показателю не могут соответствовать ни чугун, ни алюминий.
  • Малый объем теплоносителя .В радиаторах из других металлов вода циркулирует в десять раз больше, а значит, они нагреваются намного медленнее.

недостатки

Из технологических недостатков, если не учитывать относительно высокую стоимость, их всего два:

  • Если мощность номинальная, то второй коэффициент теплоотдачи больше. Следовательно, в случаях , когда основным критерием выбора является суммарный тепловой поток, лучшим вариантом будет алюминий .
  • не так долго согревает, остывает чуть быстрее .

Из представленных в продаже биметаллических изделий они обладают наиболее оптимальными характеристиками как для индивидуальных, так и для централизованных систем отопления. Они вобрали в себя лучшее, что есть в батареях из других металлов.

Небольшие проблемы, которые могут возникнуть во время работы, чаще связаны с ошибками при установке или производственными дефектами. Во избежание неприятностей не покупайте товары неизвестных производителей даже по самым привлекательным ценам.

Отопительные батареи от производителя Sira подходят для установки в помещениях различного назначения, которые могут быть общественными или жилыми. Производитель этого оборудования находится в Италии, и среди другой продукции, которую он производит, можно выделить биметаллические радиаторы Sira.

При их производстве используются технологии, обеспечивающие эффективную работу оборудования при невысокой стоимости. Описываемые устройства отличаются высокой теплоотдачей, способны обеспечить надежность ТЭНа и устойчивы к скачкам давления.

Отзывы о радиаторах

Если вы решили рассмотреть биметаллические радиаторы Sira, то примером может служить модель марки BI POWER H.500. Это секционный продукт, который, по мнению потребителей, отличается доступной ценой, привлекательным внешним видом и хорошей теплоотдачей. Еще один отличный вариант, по мнению покупателей, — GLADIATOR, который имеет высоту 500 мм. Стоимость такого радиатора Sira, отзывы о котором следует читать, оптимальна, а тепловыделение выше по сравнению с аналогичными моделями других производителей.

Поставщик дает на свою продукцию 15-летнюю гарантию, в течение которой радиатор не протечет, и если это произойдет, производитель будет готов заменить товар. По словам владельцев квартир и домов, которые уже приобрели радиаторы «Гладиатор», можно утверждать, что они имеют необычный внешний вид и отличное качество. В целом, RS 500 Bimetal — это аккумулятор премиум-класса, изготовленный по запатентованной технологии.

Наружная оболочка сделана из алюминия, а сердечник — из стали.Обладает высокой устойчивостью к различным воздействиям. Это должно включать некачественную охлаждающую жидкость. Начинка надежно защищена алюминиевым корпусом от негативных воздействий, кроме того, биметаллическая конструкция способствует эффективному процессу теплообмена, который пользуется большой популярностью у потребителей. Биметаллические радиаторы Sira хороши еще и тем, что их рабочее давление достигает 40 бар. Такие показатели не свойственны ни одному продукту от конкурентов. Представленные на рынке серии (RS Bimetal, Gladiator и Bi Power) объединяют высокое качество, экономичность, современный дизайн, безопасность и надежность.

Потребители особо подчеркивают, что аккумулятор не имеет острых краев, что немаловажно, когда в семье есть дети. Купить аккумулятор можно, ограничив количество секций от 4 до 10. Модельный ряд достаточно широк, поэтому потребителям нравится, что оборудование можно подобрать практически на любую высоту подоконника.

Performance Reviews

Потребители, которые уже успели оценить описанные качества радиатора, отмечают, что после установки аккумуляторов зимой в комнате становится намного теплее, чем раньше.При замене стальных батарей средняя температура становится выше. Кроме того, по мнению покупателей, интерьер помещения можно сделать более привлекательным. Количество секций одновременно может быть меньше, но объем отдаваемого тепла будет в 2 раза больше.

Радиаторы Sira, по словам владельцев недвижимости, можно заменить, когда есть необходимость избавиться от старых чугунных аккумуляторов. Если вы хотите, чтобы оборудование прослужило как можно дольше, то описанный вариант станет лучшим решением.Устройства, по мнению потребителей, соответствуют всем требованиям. Они обладают хорошей теплоотдачей и имеют качественное покрытие, которое надежно держится даже тогда, когда внутри вода имеет высокую температуру. Радиаторы Sira работают, как показывает практика, без нареканий.

Отзывы о том, почему стоит выбрать биметаллические радиаторы

Биметаллические изделия для отопления помещений — гордость компании. Технология предполагает использование двух металлов, которые практически никогда не сочетаются. Они стали одним устройством и оказались очень популярными.

Внутри — сталь, которая контактирует с охлаждающей жидкостью и передает тепло алюминиевому корпусу. В результате можно получить устройство, которое, по мнению потребителей, надежно защищено от щелочи и коррозии. Покупателям нравится, что описываемое оборудование эффективно обогревает помещение, при этом прибор очень удобен в использовании и имеет небольшой вес.

Радиаторы Sira имеют еще одну важную особенность, которая выражается в долговечности. По сравнению с другими компаниями, у описываемого поставщика достаточно длительная гарантия.Потребители подчеркивают, что другие поставщики обычно предоставляют десятилетнюю гарантию.

Технические характеристики модели R. S. 300 BIMETALL

У данной модели оборудования высота секции 372 мм. Что касается ширины, то она составляет 80 мм, а глубина — 95 мм. Эти параметры позволяют установку батарей в помещениях с небольшими размерами подоконника.

Устройство теплопередачи 142 Вт. Что касается подключения к системе, важно учитывать кислотность теплоносителя, которая может варьироваться от 6.От 5 до 9 pH. Температура не должна превышать 110 ° C. Межосевое расстояние 300 мм. Этот радиатор Sira окрашен порошковой эмалью, которую называют псевдокерамикой. Одну секцию можно купить за 750 руб.

Характеристики моделей R. S. 500 и 800

Самая продаваемая модель описываемой серии — R. S. 500. Имеет стандартные параметры, позволяющие установить оборудование в любых помещениях. При этом пространство будет полностью нагрето, и устройство не займет лишнего места.

Высота радиатора 578 мм. Одна секция обеспечивает теплопередачу в пределах 199 Вт. Что касается расстояния между секциями, то оно написано в маркировке и составляет 500 мм. За один раздел придется заплатить 720 руб. минимум. Если вас интересуют другие технические параметры, они остаются такими же, как и у описанного выше устройства.

Отопительная батарея R. S. 800 не занимает много места по ширине. Высота одной секции 880 мм, тепловая мощность 280 Вт.Межосевое расстояние 800 мм. За один раздел нужно заплатить 1200 руб.

Характеристики радиатора серии «Гладиатор»

Модель Gladiator 200 является бюджетной, так как имеет низкие технические характеристики по сравнению с другими сериями. Одна секция имеет мощность 92 Вт. Высота и глубина 275 и 80 мм соответственно. Расстояние между центрами ясно из названия.

Максимальное рабочее давление немного ниже и равно 30 атмосфер. Внешний вид моделей этой серии отличается более интересным дизайном.Верхняя часть плавно переходит в лепестки, которые играют роль декора и являются вспомогательным средством для улучшения теплоотдачи. Такая батарея отопления обойдется вам в 530 рублей.

Характеристики радиаторов «Гладиатор 350»

Высота первой из этих моделей 423 мм. Расстояние между осями 350 мм. Каждая секция способна обеспечить теплопередачу в пределах 142 Вт. В остальном радиатор практически такой же, как у «Гладиатора 200».Даже стоимость этих моделей идентична и составляет 540 рублей.

Характеристики радиаторов «Gladiator 500»

Если вас заинтересовали радиаторы отопления Sira, то вам стоит присмотреться к модели Gladiator 500. Его можно назвать самым популярным среди разных слоев населения России. Это связано с универсальностью параметров, высоким качеством и доступной стоимостью. Высота достигает 573 мм, а межосевое расстояние эквивалентно 500 мм.Одна секция имеет мощность в пределах 185 Вт. Купить этот аккумулятор можно по демократичной цене, которая составляет 550 рублей. за один раздел.

Технические характеристики Sira Concurrent

Данная серия является новейшей, поэтому представлена ​​только одной моделью — Concurrent 500. Она вобрала в себя лучшие качества и дизайнерские решения. Изделие отличается интересным дизайном и ребристой боковой структурой.

Ветви разной длины. Таким образом, секции радиатора отопления выглядят привлекательно и необычно, а также обеспечивают дополнительную теплоотдачу.Высота достигает 565 мм, а глубина — 80 мм. Теплоотдача на секцию — 190 Вт. По остальным параметрам модель соответствует радиаторам Sira RS.

Заключение

Биметаллические радиаторы в последнее время становятся все более популярными. Они хороши тем, что их можно использовать в системах отопления с агрессивной водой. Когда приходит время менять старые стальные и чугунные батареи, появляется возможность подумать, какие радиаторы из какого материала приобрести.Довольно много положительных особенностей имеют биметаллические изделия, которые подбираются по мощности, теплопередаче и способности выдерживать определенное давление.

Радиаторы отопления Биметаллические размеры сечения. Какие размеры у алюминиевых радиаторов. Биметаллический и стальной

Биметаллический радиатор

Прибор

Каждый из типов радиаторов имеет свои преимущества. Чугунный радиатор прочный, долго держит тепло, но имеет не очень привлекательный вид. Алюминий эстетично выглядит, обладает высоким уровнем теплоотдачи, но недолговечен.Стальной аккумулятор прочный, но не хуже предыдущих моделей сохраняет тепло и требует дополнительного декора при использовании в жилом помещении.

Среди разных видов Аккумуляторы Биметаллические радиаторы имеют несравненные преимущества. Они сделаны из стали и алюминия. От стали они получили прочность и надежность, от алюминия — привлекательный внешний вид. Благодаря гармоничному сочетанию качеств обоих металлов, биметаллический аккумулятор может надолго сохранить тепло.

Особенности конструкции

Вода содержит большое количество примесей.При контакте с алюминием они вызывают коррозию. За несколько лет использования эти процессы приведут к растеканию устройства.

Особенностью конструкции этих радиаторов является наличие внутреннего сердечника из нержавеющей стали, который снаружи окружен алюминиевым сплавом. Таким образом, вода не контактирует с алюминием, что значительно продлевает срок службы системы.

Есть два производителя:

  1. Псевдобиметалл. В этом случае стальной сердечник располагается только внутри вертикальных каналов.Так что алюминий защищен не полностью, а только в самых слабых местах. Эти модели дешевле, их стандартный срок службы до 10 лет, если они используются в системах с высоким давлением воды (например, в городских квартирах).
  2. Биметалл. Он имеет прочный внутренний стальной корпус, который сверху заливается алюминиевым сплавом под давлением. Алюминий защищен со всех сторон. Это более дорогие модели и срок их службы в аналогичных условиях эксплуатации до 30 лет.

Устройство биметаллической батареи Способ изготовления напрямую влияет на объем воды в секции биметаллического радиатора.Если сравнивать с любыми другими батареями, объем одной секции здесь будет значительно меньше. Недостаток компенсируется наличием двух сплавов. В результате внутренний стальной сердечник не позволяет быстро охладить алюминиевый корпус.

есть разные методы Соединения двух металлов. Предпочтительно, если алюминий заливается поверх стали под давлением. Такая модель аккумулятора прослужит дольше. Есть вариант, когда металлы соединяются сваркой.

Технический вид исполнения радиаторов может быть:

  • Разборно-разборный.Это значит, что радиаторным ключом можно открутить любое количество секций и прикрепить их к другому радиатору. Этот вид чаще устанавливают в частных домах с автономной системой отопления, где отсутствует повышенный напор воды.
  • Неразлучный. Радиатор монолитный, его нельзя раскручивать, обрезать, прикреплять к другому. Он отлично подходит для использования в городской квартире, где всегда высокий уровень давления.

Габаритные размеры

Размер секций биметаллического радиатора определяется расстоянием от середины входа до середины выходных отверстий. Сегодня делает батарейки с расстоянием между указанными отверстиями. :

Размеры биметаллических батарей отопления

Перед тем, как выбрать желаемые размеры батарей отопления, следует помнить, что от пола до низа радиатора должно быть не менее 12 см, а от его вершины до обслуживающей части подоконник — не менее 10 см. В противном случае не будет достаточной циркуляции воздуха, что снизит эффективность работы устройства.

Ширина секции находится в пределах от 80 до 90 мм.Толщина — от 80 до 120 мм. Высота, ширина и толщина влияют на энергетическую мощность аккумулятора.

Раздел мощности

Специфическая конструкция радиаторов обуславливает их относительно низкую мощность. Это одновременно и хорошо, и плохо.

Маленькая емкость не требует большого количества охлаждающей жидкости (горячей воды), поэтому экономит воду и топливо для ее нагрева. Но чем меньше охлаждающая жидкость, тем быстрее охлаждается радиатор. Здесь не происходит быстрого охлаждения, так как между водой и алюминиевой поверхностью все еще остается стальная оболочка, которая долго не остывает.

Соединение двух металлов

Малая емкость способствует быстрому загрязнению, засорению каналов при использовании некачественной воды. Для решения этой проблемы в частном доме устанавливается система очистки. Минимальное требование — установка двух фильтров: тонкой и грубой очистки.

Объем одной секции зависит от ее размера :

  • при расстоянии между входным и выходным отверстиями 500 мм вместимость секции будет равна 0.2-0,3 литра;
  • на расстоянии 350 мм вместимость составит 0,15-0,2 литра;
  • расстояние 200 мм гарантирует объем 0,1-0,16 литра.

Расчет количества секций

Объем и количество секций определяет тепловую мощность одного радиатора. Перед покупкой важно произвести такой расчет мощности, чтобы найти необходимое количество секций. Для этого используется любая из двух формул:

  1. Итого.Когда расчет секций производится исходя из площади помещения. В среднем на 10 м 2 требуется не менее 1 кВт энергии. Для расчета используется формула N = S × 100 / Q. Где n — количество секций для комнаты, S — площадь помещения в квадратных метрах, q — энергетическая мощность секции. Энергетическая мощность указывается производителем на упаковке или в сопутствующих документах.
  2. Попробуем посчитать количество секций на комнату 25 м 2, при энергетической мощности секции 180 Вт.Получается: 25 × 100/180 = 13,88. После округления получаем 14 участков (округление нужно производить в большую сторону). При ширине 8 сантиметров общая ширина радиатора составит 112 сантиметров. В этом случае можно установить по 2 радиатора в 7 секциях.

  3. Подробно. Эта формула учитывает размер комнаты в кубических метрах (M 3). В среднем на 1 кубический метр помещения требуется 41 Вт энергии. Далее воспользуйтесь формулой n = S × 41 / Q, где N — количество секций для комнаты, V — объем помещения в кубометрах, Q — энергетическая мощность секции.

Размер радиаторов

Рассчитайте количество секций для обогрева помещения со следующими параметрами: длина 5 метров, ширина 3 метра, высота потолков 2,5 метра. Для начала нужно найти площадь комнаты. Длину умножаем на ширину и получаем 15 м 2. Полученный показатель умножаем на высоту потолков — получаем 37,5 м 3. Для мощности одной секции берем 180 Вт, тогда 37,5 × 41/180 = 8,54 . Мы округляем по наибольшему и получаем 9 секций.

При расположении квартиры на первом или последнем этажах, в угловой квартире, в комнате с большими окнами или в доме с толщиной стен не более 25 сантиметров к полученной необходимо прибавить 10%. параметр.

Подведем итоги. Для правильного выбора реализации необходимо обратить внимание на все указанные характеристики:

  • Дизайн. Для городской квартиры — монолитная, полностью биметаллическая батарея, способная выдерживать давление до 15 атмосфер и более (в квартире обычно используется давление в районе 12 атмосфер, а в частном доме рекомендуется устанавливать давление. в одной атмосфере).Подойдут более дешевые модели автономных систем отопления, так как в них нет высокого давления.
  • Размер. Если расстояние между полом и подоконником не менее 80 сантиметров, следует выбирать модель самой высокой. В противном случае придется брать радиатор меньшего размера, чтобы он был не менее 12 см до пола, и не менее 10 см до подоконника.
  • Вместимость. Одно из главных свойств — довольно узкие проходы. По возможности обеспечьте воду хорошего качества, подаваемую в систему отопления.
  • Расчет сечений. Перед покупкой ознакомьтесь с описанием модели, чтобы уточнить энергопотребление. Расчет количества секций лучше производить, используя вторую (подробную) формулу, где необходимое количество тепла определяется исходя из размеров помещения. Не забудьте добавить 10% в случае значительных потерь тепла из-за внешних факторов.

Основные технические характеристики моделей алюминиевых радиаторов отопления — информация, которую желательно знать перед их выбором и покупкой.Технические данные, помимо внешнего вида (конструкции) отопительного прибора и его стоимости, позволяют сравнить между собой различные модели и выбрать оптимальный по основным параметрам вариант.

Различают количественных и качественных характеристик
Радиаторы алюминиевые. Количество позволяет сравнивать нагревательные устройства по их массово-граничным параметрам и мощности теплового потока. В свою очередь качественные характеристики учитывают особенности конструкции и технологии изготовления.

Количественные характеристики

Количественные характеристики должны быть подтверждены в ходе испытаний, результаты которых служат основанием для получения сертификата соответствия. Перечень подтвержденных характеристик, а также методы и условия испытаний указаны в нормативной документации — российском (ГОСТ) и европейском (EN 442-2) стандартах или специально оформленных и утвержденных технических условиях (ТУ).

Количество секций

Подавляющее большинство моделей алюминиевых радиаторов состоят из отдельных секций.Разделение на секции позволяет выбрать устройство с необходимой мощностью в зависимости от площади отапливаемого помещения.

Покупатель может приобрести как отдельные секции радиатора, так и готовый отопительный прибор заводской сборки. Как правило, радиаторы заводской сборки включают от 4 до 12 секций. При сборке секций между собой используется ниппельное соединение.

Количество секций, необходимое для обогрева помещения, определяется по примерной формуле:

где S — площадь помещения, м2;

П — тепловая мощность одной секции, Вт.

Итальянская компания Global производит сдвоенные модели серии GL / D, имеющие 2 ряда, расположенные симметрично относительно плоскости задней стенки Секции. Сдвоенные радиаторы используются, если их нужно установить на удалении от стены.

Тепловая мощность (номинальный тепловой поток)

Этот параметр (измеряется в Вт) позволяет определить, сколько секций должно иметь радиатор для обогрева определенной площади.

Согласно ГОСТ 31311-2005 «Приборы отопительные.Общие технические условия », тепловая мощность определяется при следующих условиях:

  • температурное давление (разница между температурой теплоносителя и воздуха в помещении) ΔT = 70 ° С;
  • атмосферное давление B = 760 мм.т.ст .;
  • теплоноситель движется по нагревательному устройству «сверху вниз».

Некоторые производители дополнительно указывают тепловую мощность, измеренную при температурном давлении 30 ° C и 50 ° C.

Площадь наружной поверхности нагрева

В эту величину входит площадь всех поверхностей радиаторной секции, контактирующих с воздухом в помещении, включая площадь плавников.Площадь наружной поверхности обычно составляет:

  1. для секций с межосевым расстоянием 350 мм — 0,3 … 0,4 м2;
  2. для профилей с межосевым расстоянием 500 мм — 0,4 … 0,5 м2.

Геометрические характеристики

Габаритные и монтажные (присоединительные) размеры определяют возможность установки радиатора отопления в конкретных условиях размещения. Также габариты нагревательного прибора влияют на его тепловую мощность.

Размеры.

Дистанция брони

Межосями называется расстояние между верхней и нижней осями коллектора. Среди выпускаемых серийных радиаторов преобладают модели с межосевым расстоянием 200, 300, 350, 500, 600, 800 мм. Межосевое расстояние 800 мм является наиболее распространенным, и радиаторы такого размера присутствуют в модельном ряду всех производителей. Global производит модели серии OSCAR с межосевым расстоянием от 900 до 2000 мм.

Монтажные размеры.

Ширина профиля

Подавляющее большинство моделей алюминиевых радиаторов имеют ширину сечения 80 мм.Реже производят секции шириной 70 мм, 100 мм и других величин.

Глубина

Это значение определяет монтажное расстояние от оси коллектора до стены соседнего помещения. Чаще всего встречаются изделия с глубиной 80 мм, но для увеличения тепловой мощности производители в некоторых моделях увеличивают глубину радиатора до 100 мм.

Внутренняя часть секции

Один из параметров, определяющих мощность нагревательного прибора. Внутренний объем секции (измеряется в литрах) зависит от высоты радиатора, а также формы и площади поперечного сечения вертикального канала.Для увеличения внутреннего объема некоторые производители выпускают модели с овальным сечением канала (Радиаторы Royal Thermo).

Канал вертикальный овального сечения.

Массовая часть

В вес секции входит вес лакокрасочного покрытия, а также усредненная масса прокладок и ниппелей. Иногда в паспорте на изделие указывают значение удельной массы (материалоемкости), которая измеряется в кг / кВт.

Давление

Большинство алюминиевых радиаторов рассчитаны на рабочее давление 16 атм (1.6 МПа). Некоторые модели предполагают работу в системах с рабочим давлением 20 и 25 атм (например, Rovall производства концерна Sira Group).

Контрольное (опрессовочное) давление, при котором радиатор не должен разрушиться, должно быть в 1,5 раза выше рабочего. Также производители указывают максимальное (разрушающее) давление, которое обычно составляет 40-60 атм, но не менее чем в 2 раза выше рабочего.

Температура охлаждающей жидкости

Отопительные приборы данного типа рассчитаны на температуру теплоносителя 110 ° С.Некоторые модели (например, серия Rifar ALUM) допускают температуру 135 ° C.

В таблицах 1 и 2 приведены технические характеристики моделей с межосевым расстоянием 350 и 500 мм. В сравнительных таблицах указаны масс-граничные параметры, объем теплоносителя и номинальный тепловой поток производственного участка 7 разных компаний.

Таблица 1 — Технические характеристики алюминиевых радиаторов (межосевое расстояние 850 мм)

Производитель и модель Габаритные размеры, мм Объем секции, л Масса секции, кг Тепловая мощность, Вт
высота ширина глубина

Рифар

КЛЮЧ 350.

415

80

90

0,19

1,20

139

Роял Термо.

Индиго 350.

435

80

100

0,29

1,30

155

Коннер

ЛЮКС 80/350.

430

80

80

0,28

1,05

145

Ферроли.

ПОЛ 350.

431,5

80

98

0,31

1,10

155

ОБЩАЯ ГИДРАВЛИКА.

Lietax B 350-80

420

80

80

0,22

0,80

135

Глобальный

VOX R 350.

440

80

95

0,35

1,12

145

Вармега.

Альмега 350/80

426

80

80

0,30

1,10

147

Таблица 2 — Технические характеристики алюминиевых радиаторов (межосевое расстояние 800 мм)

Производитель и модель Габаритные размеры, мм Объем секции, л Масса секции, кг Тепловая мощность, Вт
высота ширина глубина

Рифар

АЛЮМИНИЙ 500.

565

80

90

0,27

1,45

183

Роял Термо.

Индиго 500

585

80

100

0,37

1,65

205

Коннер

ЛЮКС 80/500.

582

80

80

0,43

1,25

190

Ферроли.

ПОЛ 500.

581,5

80

98

0,38

1,40

180

ОБЩАЯ ГИДРАВЛИКА.

Lietax B 500-80

582

80

80

0,36

1,03

180

Глобальный

VOX R 500.

590

80

95

0,46

1,45

195

Вармега.

Альмега 500/80

576

80

80

0,38

1,20

191

Модели с межосевым расстоянием 200 мм являются наименьшей высотой среди алюминиевых секционных радиаторов. Изделия таких размеров используются для установки под оконные проемы с увеличенной площадью остекления. Сравнительные характеристики инструментов этого типоразмера приведены в таблице 3 и включают данные по продукции трех производителей.

Таблица 3 — Технические характеристики алюминиевых радиаторов (межосевое расстояние 20 мм)

Производитель и модель Габаритные размеры, мм Объем секции, л Масса секции, кг Тепловая мощность, Вт
высота ширина глубина

Вармега.

Альмега 200/80

275

80

80

0,20

0,64

101

Сира.

Тепловая линия 200.

245

80

80

0,16

0,56

89

Коннер

ЛЮКС 80/200.

275

80

80

0,26

0,62

123

Качественные характеристики

Перед покупкой отопительного прибора следует изучить качественные характеристики.различные модели, показывающие особенности конструкции и технологии изготовления.

Охлаждающая жидкость

В техническом паспорте должно быть указано изделие, с какими охлаждающими жидкостями разрешено работать. Также может быть указан допустимый диапазон значений водородного индикатора (pH) теплоносителя. Если предполагается работа алюминиевого радиатора с незамерзающими жидкостями (антифризами), то в его конструкции применяются специальные перекрестные прокладки.

Способы подключения

Стандартная секция алюминиевого радиатора имеет верхний и нижний коллекторы, что позволяет одним из известных способов бокового подключения.Некоторые модели отопительных приборов комплектуются коллектором с нижним присоединительным патрубком, что позволяет осуществлять удобное нижнее подключение при установке коллекторной системы.

Метод производства

Профили можно изготавливать методом литья под давлением или методом экструзии. Экструзия — это метод обработки под давлением, позволяющий получать урожай высокой плотности. Радиаторы, изготовленные этим методом, обладают более высокой прочностью, что позволяет выдерживать повышенное давление.

Алюминиевые секционные радиаторы хорошо зарекомендовали себя в индивидуальных системах отопления, когда домовладелец имеет возможность самостоятельно выбирать тип теплоносителя и контролировать его качество.Такие устройства отличаются высокими теплотехническими показателями, выигрывая у биметаллических моделей за счет более низкой стоимости. Технические характеристики алюминиевых радиаторов отопления дают покупателю возможность выбрать лучшую модель среди ряда аналогов.

Габариц. радиаторов определяют количество теплоносителя , которое они могут разместить.

Это вызывает мощность нагрева батареи.

Стандартные размеры нагревательных батарей

IN ГОСТ 26645-85 описывает допуски с произвольными интервалами.

Радиатор имеет трех линейных размеров , отвечающих за объем секции.

Ширина: тонкая или толстая

Это расстояние между внешними стенками батареи. Довольно вариативный индикатор.

Глубина обычно составляет 75–140 мм , в зависимости от материала и производителя.

В редких случаях встречаются изделия большего размера.

Длина

Визуально — Длина. Это промежуток слева от правой боковой стены.Показатель принимается равным 80 мм При создании заявки 95% инструментов. В остальных случаях чуть больше, максимум — 88 мм. Любые другие радиаторы изготавливаются под заказ. Не касается чугуна Приборы: Они шире.

Минимальная высота

Самое переменное значение, которое представляет вертикальный компонент сечения.

Обычно это 380-420 или 540-580 мм .

Есть специальные типы аккумуляторов, длина которых находится в интервале от двух до трех метров.

Такие устройства ставятся в ванных комнатах.

Важно! Часто упоминают осевое расстояние. Это зазор между точками соединительного и обратного патрубков. Стандартные размеры — 350 и 500 мм. Но есть и другие варианты, особенно среди алюминиевых изделий.

Как выбрать размер секций радиатора

Определение размеров секций и их количества — самый важный этап При создании классической системы отопления.

Со стандартным расположением

Мощность батарей и материалов зависит от мощности, которую они могут развивать.

Длина почти всегда одинакова и составляет 80 мм. Сначала определите высоту. Для этого выберите место установки, от которого зависит доступное пространство.

А также большую роль играет дизайн. По этим параметрам определяется вертикальная составляющая. Обычно решают между 350 и 500 миллиметрами.

В зависимости от особенностей помещения можно приобрести устройства от 200 мм. Если радиатор приобретается для ванной или ванной, порекомендуйте узкую модель, способную полностью закрыть пространство между полом и потолком. Высотные устройства имеют разные вариации от полутора до трех метров.

Определено Две линейные характеристики Оба материала идут на расчеты глубины и количества секций.Количество последних обычно принимают равным 10.
Но есть и другие. Толщины находятся в объеме. Кубическая величина делится на длину и высоту. Определение мощности также тесно связано с этими показателями: Зная необходимое, можно найти количество секций.

С оригинальным салоном

Для создания дизайна производители часто жертвуют технических характеристик .

Прежде всего Это касается изделий из чугуна.Отечественные радиаторы смотрятся серьезно, а всего покрыты краской .

Европейский элегантный, но более слабый в нагреве. В любом случае нужно узнать из силовой документации, которую умеют разрабатывать, ведь нужно выбирать устройства по теплопередаче.

Ссылка! Есть батарейки в стиле «ретро». Они обладают приятным внешним видом, но дорогами.

Алюминий имеют одинаковую форму, кроме нестандартной, но отличаются разнообразием цветов.К тому же широкий размерный диапазон позволяет вписать их практически в любую часть помещения.

Биметаллические радиаторы , в отличие от аналогов, выполняются не только прямыми, но и изогнутыми. Благодаря этому они хорошо смотрятся в местах с плавными углами.

Вне зависимости от выбранного материала, перед покупкой следует ознакомиться с технической документацией и изучить размеры внутренних деталей Разделы, сопровождающие охлаждающую жидкость.

Это поможет определить аккумуляторы не только по внешним признакам, но и по способности нагреваться.

Follow запомните возможность комбинаций . Итак, если конкретное устройство подходит по дизайну, но его мощности не хватает, можно установить дополнительный обогрев, спрятав его за боковую панель. Или совместите радиаторное отопление с теплыми полами.

Хорошим вариантом для гостевых комнат будет установка камина . Хотя последний чаще выполняет декоративную роль, он также способен уменьшить количество или размер секций, устанавливаемых в помещении.Иногда лучше пожертвовать красотой, чем каждую зиму замерзать.

Если возникло желание создать особую конструкцию , Вам следует обратиться к производителям аккумуляторов. Они помогут выполнить расчеты. Таким образом, готовый продукт будет красиво смотреться и выполнять свою прямую функцию.

Вам также будет интересно:

Какие бывают размеры

Есть радиаторы следующих типоразмеров.

Чугун

Технические характеристики Стандартные размеры:

  • Ширина — 93 или 108 мм.
  • Глубина от 85 до 140 с шагом 5.
  • Высота — 588.

Профили на заказ могут иметь практически любые размеры.

Зная длину, определяют размеры собранного устройства, так как паронитовая прокладка помещается между деталями толщиной 1 см .

Если установка выполняется в невыгодном месте, добавляется стоимость промывочного крана.

Важно! Расстояние между осями обычно составляет 500 мм. Малые батареи с магнитудой 350
Встречаются редко.

Каждая секция способна выдать от 160 Вт. , если среднесуточная температура воздуха и теплоносителя отличается от на 70 градусов. Чугун выдерживает рабочее давление до 9 атм.

Алюминий

Различные модели Имеют близкие внутренние размеры. Ширина составляет т 80 или 88 мм. Глубина варьируется в пределах 10-90 мм. Высота 50 или 35 см .Модель для ванной достигает трех метров в длину.

Фото 1. Алюминиевый радиатор модели Indigo 500/100 с боковыми накладками, мощность секции 196 Вт, производитель — «Роял-термо», Россия.


Проектирование систем отопления — занятие непростое. Нужно учитывать нюансы: даже выбор размера радиатора требует определенных знаний.

Какие должны быть размеры радиаторов

Выбор спецодежды отопительных приборов основывается далеко не из эстетических соображений.Основную роль играет теплообмен. Особенно это актуально, если модель выбрана для установки под окном. Выбирать модель нужно столько, чтобы соблюсти сразу несколько требований:

Только при таких условиях передача тепла выбранному вами нагревательному устройству будет нормальной: он будет выдавать заявленное производителем количество Ватт.

Терминология

Часто в описаниях и спецификациях встречается понятие «расстояние до середины сцены». Иногда встречаются термины «межлинейные» и «межцентровые» или соединительные размеры.Это разные названия одного значения. Определяется как расстояние между центрами входных отверстий секции или радиатора.

Этот параметр важен, если подающие трубы в норме и нет необходимости их менять. В этом случае, чтобы не переваривать подводку, можно выбрать модель с таким же межосевым расстоянием, что и у старых радиаторов.

Габаритные размеры секции или самого радиатора описываются следующими параметрами:

  • монтажная высота;
  • глубина;
  • ширина.

Если радиатор имеет секционную конструкцию, глубина и ширина относятся к размеру секции. Причем глубина радиатора будет такой же, а ширина батареи зависит от необходимого количества секций (необходимо прибавить еще 1 см на прокладки, которые уложены друг на друга для герметичности соединений).

В названиях радиаторов часто присутствуют цифры: RAP-350, Magica 400, Rococo 790 или RAP-500. Цифры представляют собой расстояние до середины сцены в миллиметрах.В нем легче ориентироваться как покупателю, так и продавцу. Дело в том, что при одинаковом межосевом расстоянии монтажная высота может существенно отличаться. Поэтому в спецификации выставлено наиболее точное значение.

Пример технических характеристик. Это REVOLUTION BIMETALL модель

.

К параметрам радиатора, которые необходимо учитывать, относится объем воды в секции. Для квартир, подключенных к централизованному отоплению, эта характеристика ни на что не влияет, а для отдельных систем важна: когда требуется рассчитать объем системы (определить производительность котла или характеристики насоса).

И самый главный, пожалуй, параметр — тепловая мощность. Стоит отметить, что не всегда нужна максимальная мощность. Все чаще в квартирах и домах с хорошей теплоизоляцией требуются отопительные приборы средней мощности, и не огромной.

При подборе тепловой мощности одной секции необходимо помнить, что радиатор под окном должен перекрывать не менее 75% ширины оконного проема. Тогда в помещении будет тепло, не будет зон холода и не будет стекла «пота».Поэтому лучше брать 10 секций меньшей мощности, чем 6 штук с большой тепловой отдачей.

Стандартная ширина окна — 1100-1200 мм. Соответственно 75% — это 825-900 мм. Вот какой длины должна быть ваша батарея. Забегаем немного вперед, допустим, средняя ширина одной секции 80 мм, значит вам понадобится 10-12 секций.

Стандартная высота

Говоря о стандартной высоте, они имеют в виду расстояние до середины сцены 500 мм. Именно такие соединительные размеры были от всем известного чугунного «гармошки» советских времен.А так как у них большой срок службы, то пока эти батареи стоят в тепловых сетях. Только сейчас их меняют на новые. Более того, система часто не хочет переделывать, поэтому ищут отопительные приборы такого же размера. Что хорошо: они есть практически в любой группе.

Чугун

Из чугуна сегодня делают не только «гармонику», хотя она есть, и пользуется успехом. Есть еще радиаторы с межосевым расстоянием 500 мм в стиле Radro, выполненные в современном стиле:

Алюминий

Стальные панельные батареи в стандартном исполнении имеют высоту до 900 мм.Но есть и специальные модели, которые могут достигать двух метров и выше. Например, у Kermi есть две модели Verteo Plan и Verteo Profil — максимально они могут быть до 2,2 м. Есть гиганты и КОС В, Фарос В, Тинос В, Нарбонн В и ВТ, Парос В. Для них характерны лицевые панели (гладкие или профилированные) и глубина. Но все они имеют только нижнее соединение.

Радиаторы стальные трубчатые имеют высоту до 3000 мм. А при необходимости некоторые производители могут быть изготовлены и выше.Есть старшие модели от любого производителя: всем присутствующим на рынке предлагаются такие нестандартные варианты «под заказ». Здесь мы перечислим только самые интересные с точки зрения дизайна: Entreetherm, Planterm от «Беседки», серию декора от Kermi, «Гармония» от российского KZTO.

В других типах высоких радиаторов нет. Выбор и так, надо сказать, немалый. Не пропадет.

Все отопительные приборы с радиусом действия менее 400 мм можно считать низкоуровневыми.И здесь предлагают много разных моделей.

В группе фиксированной связи минимальная дальность действия модели Bolton 220 с монтажной высотой 330 м, чуть выше HELLAS 270 от ViaDrus: она имеет монтажную высоту 340 мм. Все остальные выше — с межосевым расстоянием 300-350 мм или около того.

Среди алюминиевых радиаторов самые маленькие, их монтажная высота составляет 245 мм, а межосевое расстояние составляет 200 мм. Это модели Alux и Rovall глубиной 80 мм на 100 мм.Аналогичные габариты Есть модели от другого известного производителя (мирового) — модель GL-200/80 / D, а российская — «База 200» и «Forz 200».

Алюминиевые батареи чуть большего размера (с межосевым расстоянием от 300 мм и более) есть у всех производителей. Выбор большой.

Bimetallic имеет те же Rifar и Sira: высота 245 мм и 264 мм соответственно. Но больше всего моделей с присоединенными габаритами 350 мм. У них есть любой производитель. Такое расстояние тоже, собственно, можно отнести к эталону — это все.

Еще больший выбор в группе стальных радиаторов. Самые маленькие панели, выпущенные компанией Purmo — Purmo Planora и Ramo Compact — их расстояние до середины сцены составляет 150 мм, а высота — 200 мм.

Все остальные производители имеют высоту от 300 мм. А длина может достигать 3 метров (шаг ее изменения 100 мм).

Радиаторы в полу — самые низкие из возможных

Трубчатые радиаторы тоже очень маленькие: от 150 мм размеров DELTA Laserline (производитель Purmo).У Arbonia высота всех моделей трубчатых радиаторов начинается от 180 мм, у Zehnder от 190 мм (модель Charleston), у российских SCTO от 300 мм.

Есть низкие радиаторы. Их выпускают в основном небольших габаритов — у них большая мощность, да и цена немаленькая. Самые низкие модели: украинская «Termia» — высота от 200 м, польская регуляс-система — все модели высотой 215 мм; Российская «изотерма» — от 215 мм; Китайский Марс (секционного типа) высотой 385 мм.

И самый низкий можно считать. Они вообще не выступают на уровень пола, а ставятся на отопительное сплошное остекление, либо встраиваются в панорамные окна подоконника. Они имеют разную мощность и назначение, могут использоваться как дополнительное или основное отопление.

Радиаторы плоские

В некоторых случаях играет роль не высота, а глубина радиаторов: нужны плоские батареи. Здесь выбор не очень большой.

Наружная глубина. Их модели RAP 500 и RAP 300 имеют глубину 52 мм, тепловая мощность при этом приличная — 161 Вт и 105 Вт.

Небольшая глубина может быть в стальных трубчатых радиаторах: двухтрубные делают толщиной от 50 мм, трехтрубные от 100 мм до 110 мм, все остальные уже сплошные — от 135 мм и более.

Ни биметалл, ни тем более чугун плоскими не бывает. Но есть очень хороший и идеальный плоский Тип отопления — при такой системе обогреватели располагаются вдоль пола по периметру. Их размеры составляют примерно 30 мм в глубину и 100-120 мм в высоту.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Разнообразие отопительных приборов позволяет подобрать вариант для любых условий: есть не только стандартные размеры, но и низкие, высокие, плоские.На любой вкус и цвет.

Термическое расширение твердых тел и жидкостей

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Определите и опишите тепловое расширение.
  • Рассчитайте линейное расширение объекта с учетом его начальной длины, изменения температуры и коэффициента линейного расширения.
  • Рассчитайте объемное расширение объекта с учетом его исходного объема, изменения температуры и коэффициента объемного расширения.
  • Вычислить термическое напряжение на объекте с учетом его исходного объема, изменения температуры, изменения объема и модуля объемной упругости.

Рис. 1. Такие термические компенсаторы на мосту Окленд Харбор-Бридж в Новой Зеландии позволяют мостам изменять длину без потери устойчивости. (Источник: Ингольфсон, Wikimedia Commons)

Расширение спирта в градуснике — один из многих часто встречающихся примеров теплового расширения , изменения размера или объема данной массы в зависимости от температуры.Горячий воздух поднимается вверх, потому что его объем увеличивается, что приводит к тому, что плотность горячего воздуха меньше плотности окружающего воздуха, вызывая подъемную (восходящую) силу на горячий воздух. То же самое происходит со всеми жидкостями и газами, вызывая естественный теплоперенос вверх в домах, океанах и погодных системах. Твердые тела также подвергаются тепловому расширению. Например, железнодорожные пути и мосты имеют компенсаторы, позволяющие им свободно расширяться и сжиматься при изменении температуры.

Каковы основные свойства теплового расширения? Во-первых, тепловое расширение явно связано с изменением температуры.Чем больше изменение температуры, тем больше будет гнуться биметаллическая полоса. Во-вторых, это зависит от материала. В термометре, например, расширение спирта намного больше, чем расширение содержащего его стекла.

Какова основная причина теплового расширения? Как обсуждается в «Кинетической теории: атомное и молекулярное объяснение давления и температуры», повышение температуры подразумевает увеличение кинетической энергии отдельных атомов. В твердом теле, в отличие от газа, атомы или молекулы плотно упакованы вместе, но их кинетическая энергия (в виде небольших быстрых колебаний) отталкивает соседние атомы или молекулы друг от друга.Это перемещение между соседними объектами приводит к увеличению расстояния между соседями в среднем и увеличению размера всего тела. Для большинства веществ в обычных условиях нет предпочтительного направления, и повышение температуры увеличит размер твердого вещества на определенную долю в каждом измерении.

Линейное тепловое расширение — тепловое расширение в одном измерении

Изменение длины Δ L пропорционально длине L .Зависимость теплового расширения от температуры, вещества и длины резюмируется в уравнении Δ L = αL Δ T , где Δ L — изменение длины L , Δ T — длина изменение температуры, и α — коэффициент линейного расширения , который незначительно изменяется в зависимости от температуры.

В таблице 1 приведены типичные значения коэффициента линейного расширения, которые могут иметь единицы 1 / ºC или 1 / K.Поскольку величина кельвина и градуса Цельсия одинакова, значения α и Δ T могут быть выражены в единицах кельвина или градусов Цельсия. Уравнение Δ L = αL Δ T является точным для небольших изменений температуры и может использоваться для больших изменений температуры, если используется среднее значение α .

Таблица 1. Коэффициенты теплового расширения при 20ºC
Материал Коэффициент линейного расширения α (1 / ºC) Коэффициент объемного расширения β (1 / ºC)
Твердые вещества
Алюминий 25 × 10 6 75 × 10 6
Латунь 19 × 10 6 56 × 10 6
Медь 17 × 10 6 51 × 10 6
Золото 14 × 10 6 42 × 10 6
Чугун или сталь 12 × 10 6 35 × 10 6
Инвар (железо-никелевый сплав) 0.9 × 10 6 2,7 × 10 6
Свинец 29 × 10 6 87 × 10 6
Серебристый 18 × 10 6 54 × 10 6
Стекло (обычное) 9 × 10 6 27 × 10 6
Стекло (Pyrex®) 3 × 10 6 9 × 10 6
кварцевый 0.4 × 10 6 1 × 10 6
Бетон, Кирпич ~ 12 × 10 6 ~ 36 × 10 6
Мрамор (средний) 2,5 × 10 6 7,5 × 10 6
Жидкости
эфир 1650 × 10 6
Спирт этиловый 1100 × 10 6
Бензин 950 × 10 6
Глицерин 500 × 10 6
Меркурий 180 × 10 6
Вода 210 × 10 6
Газы
Воздух и большинство других газов при атмосферном давлении 3400 × 10 6

Пример 1.Расчет линейного теплового расширения: мост Золотые Ворота

Главный пролет моста Золотые Ворота в Сан-Франциско составляет 1275 м в самые холодные дни. Мост подвергается воздействию температур от до от 15 ° C до 40 ° C. Каково изменение его длины между этими температурами? Предположим, что мост полностью стальной.

Стратегия

Используйте уравнение для линейного теплового расширения Δ L = α L Δ T , чтобы рассчитать изменение длины Δ L .{\ circ} \ text {C} \ right) = 0,84 \ text {m} \\ [/ latex]

Обсуждение

Это изменение длины заметно, хотя и невелико по сравнению с длиной моста. Обычно он распространяется на многие компенсаторы, поэтому расширение на каждом стыке невелико.

Тепловое расширение в двух и трех измерениях

Объекты расширяются во всех измерениях, как показано на рисунке 2. То есть их площадь и объем, а также их длина увеличиваются с температурой.Отверстия также увеличиваются с увеличением температуры. Если вы прорежете отверстие в металлической пластине, оставшийся материал расширится точно так же, как если бы заглушка все еще была на месте. Заглушка станет больше, а значит, и отверстие должно стать больше. (Представьте, что кольцо соседних атомов или молекул на стенке отверстия толкает друг друга дальше друг от друга при повышении температуры. Очевидно, что кольцо соседей должно становиться немного больше, поэтому отверстие становится немного больше).

Тепловое расширение в двух измерениях

Для небольших изменений температуры изменение площади Δ A определяется как Δ A = 2αAΔ T , где Δ A — изменение площади A , Δ T — изменение температуры , а α — коэффициент линейного расширения, который незначительно меняется в зависимости от температуры.

Рис. 2. В общем, объекты расширяются во всех направлениях при повышении температуры. На этих чертежах исходные границы объектов показаны сплошными линиями, а расширенные границы — пунктирными линиями. (а) Площадь увеличивается из-за увеличения как длины, так и ширины. Увеличивается и площадь круглой пробки. (b) Если заглушку удалить, оставшееся отверстие становится больше с повышением температуры, как если бы расширяющаяся заглушка все еще оставалась на месте. (c) Объем также увеличивается, потому что все три измерения увеличиваются.

Тепловое расширение в трех измерениях

Изменение объема Δ V очень близко Δ V = 3 α V Δ T . Это уравнение обычно записывается как Δ V = βV Δ T , где β — коэффициент объемного расширения и β ≈ 3α. Обратите внимание, что значения β в таблице 1 почти точно равны 3α.

Обычно объекты расширяются с повышением температуры.Вода — самое важное исключение из этого правила. Вода расширяется с повышением температуры (ее плотность уменьшается до ), когда она находится при температуре выше 4ºC (40ºF). Однако он расширяется с при понижении температуры , когда она находится между + 4ºC и 0ºC (от 40ºF до 32ºF). Вода самая плотная при + 4ºC. (См. Рис. 3.) Возможно, наиболее поразительным эффектом этого явления является замерзание воды в пруду. Когда вода у поверхности охлаждается до 4ºC, она становится плотнее, чем оставшаяся вода, и поэтому опускается на дно.Этот «оборот» приводит к образованию более теплой воды у поверхности, которая затем охлаждается. В конце концов, пруд имеет постоянную температуру 4ºC. Если температура в поверхностном слое опускается ниже 4ºC, вода становится менее плотной, чем вода внизу, и, таким образом, остается наверху. В результате поверхность водоема может полностью промерзать. Лед поверх жидкой воды обеспечивает изолирующий слой от резких зимних температур наружного воздуха. Рыба и другие водные животные могут выжить в воде с температурой 4ºC подо льдом из-за этой необычной характеристики воды.Он также обеспечивает циркуляцию воды в пруду, что необходимо для здоровой экосистемы водоема.

Рис. 3. Плотность воды как функция температуры. Обратите внимание, что тепловое расширение на самом деле очень мало. Максимальная плотность при + 4ºC только на 0,0075% больше, чем плотность при 2ºC, и на 0,012% больше, чем при 0ºC.

Установление соединений: соединения в реальном мире — заполнение бака

Рис. 4. Поскольку при повышении температуры газ расширяется больше, чем бензобак, летом нельзя проехать столько миль на «пустом», как зимой.(Источник: Гектор Алехандро, Flickr)

Различия в тепловом расширении материалов могут привести к интересным эффектам на заправочной станции. Один из примеров — капание бензина из только что залитого бака в жаркий день. Бензин начинается при температуре земли под заправочной станцией, которая ниже, чем температура воздуха наверху. Бензин охлаждает стальной бак при его наполнении. Как бензин, так и стальной бак расширяются, когда они нагреваются до температуры воздуха, но бензин расширяется намного больше, чем сталь, и поэтому может переливаться через край.

Эта разница в расширении также может вызвать проблемы при интерпретации показаний датчика бензина. Фактическое количество (масса) бензина, оставшегося в баке, когда манометр показывает «пустой», летом намного меньше, чем зимой. Бензин имеет тот же объем, что и зимой, когда горит лампочка «долейте топлива», но из-за того, что бензин расширился, масса меньше. Если вы привыкли зимой пробегать еще 40 миль «пусто», будьте осторожны — летом вы, вероятно, выбегаете намного быстрее.

Пример 2. Расчет теплового расширения: газ по сравнению с газовым баллоном

Предположим, ваш стальной бензобак объемом 60,0 л (15,9 галлона) заполнен бензином, поэтому температура и бака, и бензина составляет 15,0ºC. Сколько бензина вылилось к тому времени, когда они нагрелись до 35,0ºC?

Стратегия

Бак и бензин увеличиваются в объеме, но бензин увеличивается больше, поэтому количество разлитого является разницей в изменении их объема. (Бензобак можно рассматривать как стальной.) Мы можем использовать уравнение для объемного расширения, чтобы рассчитать изменение объема бензина и бака.

Решение
  1. Используйте уравнение для увеличения объема, чтобы рассчитать увеличение объема стального резервуара: Δ V s = β s V s Δ T .
  2. Увеличение объема бензина определяется следующим уравнением: Δ V газ = β газ V газ Δ T .
  3. Найдите разницу в объеме, чтобы определить количество разлитого V разлив = Δ V газ — Δ V s .

В качестве альтернативы мы можем объединить эти три уравнения в одно уравнение. (Обратите внимание, что исходные объемы равны.)

[латекс] \ begin {array} {lll} {V} _ {\ text {spill}} & = & \ left ({\ beta} _ {\ text {gas}} — {\ beta} _ {\ text {s}} \ right) V \ Delta T \\ & = & \ left [\ left (\ text {950} — \ text {35} \ right) \ times {\ text {10}} ^ {- 6} / ^ {\ circ} \ text {C} \ right] \ left (\ text {60} \ text {.{\ circ} \ text {C} \ right) \\ & = & 1 \ text {.} \ text {10} \ text {L} \ end {array} \\ [/ latex]

Обсуждение

Это значительное количество, особенно для резервуара объемом 60,0 л. Эффект такой поразительный, потому что бензин и сталь быстро расширяются. Скорость изменения тепловых свойств обсуждается в главе «Тепло и методы теплопередачи».

Если вы попытаетесь плотно закрыть резервуар, чтобы предотвратить переполнение, вы обнаружите, что он все равно протекает либо вокруг крышки, либо в результате разрыва резервуара.Сильное сжатие расширяющегося газа эквивалентно его сжатию, и как жидкости, так и твердые тела сопротивляются сжатию с чрезвычайно большими силами. Чтобы избежать разрыва жестких контейнеров, в этих контейнерах есть воздушные зазоры, которые позволяют им расширяться и сжиматься, не нагружая их.

Термическое напряжение

Термическое напряжение создается за счет теплового расширения или сжатия (обсуждение напряжения и деформации см. В разделе «Эластичность: напряжение и деформация»). Термическое напряжение может быть разрушительным, например, когда бензин разрывает бак при расширении.Это также может быть полезно, например, когда две части соединяются вместе путем нагревания одной при производстве, затем надевания ее на другую и охлаждения комбинации. Термический стресс может объяснить многие явления, такие как выветривание скал и тротуаров из-за расширения льда при замерзании.

Пример 3. Расчет теплового напряжения: давление газа

Какое давление будет создано в бензобаке, рассмотренном в примере 2, если температура бензина повысится с 15?От 0 ° C до 35,0 ° C без возможности расширения? Предположим, что модуль объемной упругости B для бензина составляет 1,00 × 10 9 Н / м 2 .

Стратегия

Чтобы решить эту проблему, мы должны использовать следующее уравнение, которое связывает изменение объема Δ V с давлением:

[латекс] \ Delta {V} = \ frac {1} {B} \ frac {F} {A} V_0 \\ [/ latex]

, где [латекс] \ frac {F} {A} \\ [/ latex] — давление, V 0 — исходный объем, а B — модуль объемной упругости рассматриваемого материала.Мы будем использовать количество, пролитое в Примере 2, как изменение объема Δ V .

Решение
  1. Измените уравнение для расчета давления: [латекс] P = \ frac {F} {A} = \ frac {\ Delta {V}} {V_0} B \\ [/ latex].
  2. Вставьте известные значения. Модуль объемной упругости для бензина составляет B = 1,00 × 10 9 Н / м 2 . В предыдущем примере изменение объема Δ V = 1,10 л — это количество, которое может разлиться. Здесь V 0 = 60.7 \ text {Pa} \\ [/ latex].
Обсуждение

Это давление составляет примерно 2500 фунтов / дюйм 2 , , что на больше, чем может выдержать бензобак.

Силы и давления, создаваемые термическим напряжением, обычно такие же большие, как в приведенном выше примере. Железнодорожные пути и дороги могут деформироваться в жаркие дни, если у них нет достаточных компенсационных швов. (См. Рис. 5.) Линии электропередач провисают больше летом, чем зимой, и в холодную погоду они лопнут, если провисания недостаточно.В оштукатуренных стенах открываются и закрываются трещины по мере того, как дом нагревается и остывает. Стеклянные сковороды треснут при быстром или неравномерном охлаждении из-за различного сжатия и создаваемых им напряжений. (Pyrex® менее чувствителен из-за своего малого коэффициента теплового расширения.) Сосуды под давлением ядерных реакторов находятся под угрозой из-за чрезмерно быстрого охлаждения, и хотя ни один из них не вышел из строя, некоторые из них охлаждались быстрее, чем считалось желательным. Биологические клетки разрываются при замораживании продуктов, что ухудшает их вкус.Повторные оттаивания и замораживания усугубляют ущерб. Даже океаны могут быть затронуты. Значительная часть повышения уровня моря в результате глобального потепления происходит из-за теплового расширения морской воды.

Рис. 5. Термическое напряжение способствует образованию выбоин. (кредит: Editor5807, Wikimedia Commons)

Металл регулярно используется в человеческом теле для имплантатов бедра и колена. Большинство имплантатов со временем необходимо заменять, потому что, помимо прочего, металл не сцепляется с костью.Исследователи пытаются найти более качественные металлические покрытия, которые позволили бы соединить металл с костью. Одна из проблем — найти покрытие с коэффициентом расширения, аналогичным коэффициенту расширения металла. Если коэффициенты расширения слишком разные, термические напряжения во время производственного процесса приводят к трещинам на границе раздела покрытие-металл.

Другой пример термического стресса — во рту. Зубные пломбы могут расширяться иначе, чем зубная эмаль. Может вызывать боль при поедании мороженого или горячем напитке.В наполнении могут образоваться трещины. На смену металлическим пломбам (золото, серебро и др.) Приходят композитные пломбы (фарфор), которые имеют меньший коэффициент расширения и ближе к зубам.

Проверьте свое понимание

Два блока, A и B, сделаны из одного материала. Блок A имеет размеры l × w × h = L × 2 L × L , а блок B имеет размеры 2 L × 2 L × 2 L .Если температура меняется, что такое

  1. изменение объема двух блоков,
  2. изменение площади поперечного сечения l × w и
  3. изменение высоты h из двух блоков?

Рисунок 6.

Решение
  1. Изменение громкости пропорционально исходной громкости. Блок A имеет объем л × 2 л × л = 2 л 3 . Блок B имеет объем 2 л × 2 л × 2 L = 8 л 3 , , что в 4 раза больше, чем у блока A. Таким образом, изменение объема блока B должно быть в 4 раза больше изменения объема блока А.
  2. Изменение площади пропорционально площади. Площадь поперечного сечения блока A составляет л × 2 л = 2 л 2 , , в то время как площадь поперечного сечения блока B составляет 2 л × 2 л = 4 л 2 .Поскольку площадь поперечного сечения блока B вдвое больше, чем у блока A, изменение площади поперечного сечения блока B вдвое больше, чем у блока A.
  3. Изменение высоты пропорционально исходной высоте. Поскольку исходная высота блока B вдвое больше, чем у A, изменение высоты блока B вдвое больше, чем у блока A.

Сводка раздела

  • Термическое расширение — это увеличение или уменьшение размера (длины, площади или объема) тела из-за изменения температуры.
  • Тепловое расширение велико для газов и относительно мало, но им нельзя пренебречь, для жидкостей и твердых тел.
  • Линейное тепловое расширение составляет Δ L = α L Δ T , где Δ L — изменение длины L , Δ T — изменение температуры, а α — коэффициент линейного расширение, которое незначительно меняется в зависимости от температуры.
  • Изменение площади из-за теплового расширения составляет Δ A = 2α A Δ T , где Δ A — это изменение площади.
  • Изменение объема из-за теплового расширения составляет Δ V = βV Δ T , где β — коэффициент объемного расширения и β ≈ 3α. Тепловое напряжение создается, когда ограничивается тепловое расширение.

Концептуальные вопросы

  1. Термические нагрузки, вызванные неравномерным охлаждением, могут легко разбить стеклянную посуду. Объясните, почему Pyrex®, стекло с небольшим коэффициентом линейного расширения, менее восприимчиво.
  2. Вода значительно расширяется при замерзании: происходит увеличение объема примерно на 9%. В результате этого расширения и из-за образования и роста кристаллов при замерзании воды от 10% до 30% биологических клеток разрываются при замораживании материала животного или растительного происхождения. Обсудите последствия этого повреждения клеток для перспективы сохранения человеческих тел путем замораживания, чтобы их можно было разморозить в будущем, когда есть надежда, что все болезни излечимы.
  3. Один из методов обеспечения плотной посадки, например металлического штифта в отверстии в металлическом блоке, заключается в изготовлении штифта немного большего размера, чем отверстие.Затем вставляется колышек, когда температура отличается от температуры блока. Должен ли блок быть горячее или холоднее стержня во время вставки? Поясните свой ответ.
  4. Действительно ли помогает полить горячей водой плотную металлическую крышку стеклянной банки, прежде чем пытаться ее открыть? Поясните свой ответ.
  5. Жидкости и твердые тела расширяются с повышением температуры, потому что кинетическая энергия атомов и молекул тела увеличивается. Объясните, почему некоторые материалы сжимаются при повышении температуры.

Задачи и упражнения

  1. Высота монумента Вашингтона составляет 170 м в день при температуре 35 ° C.0ºC. Какой будет его высота в день, когда температура опустится до –10,0ºC? Хотя памятник сделан из известняка, предположим, что его коэффициент теплового расширения такой же, как у мрамора.
  2. Насколько выше Эйфелева башня становится в конце дня, когда температура повышается на 15ºC? Его первоначальная высота составляет 321 м, и можно предположить, что он сделан из стали.
  3. Как изменится длина столба ртути длиной 3,00 см, если его температура изменится с 37?От 0 ° C до 40,0 ° C, если ртуть не ограничена?
  4. Насколько большой следует оставлять компенсационный зазор между стальными железнодорожными рельсами, если они могут достигать максимальной температуры на 35,0 ° C выше, чем при укладке? Их первоначальная длина — 10,0 м.
  5. Вы хотите приобрести небольшой участок земли в Гонконге. Цена «всего» 60 000 долларов за квадратный метр! В праве собственности указано, что его размеры составляют 20 м × 30 м. Насколько изменилась бы общая цена, если бы вы измерили посылку стальной рулеткой в ​​день, когда температура была на 20ºC выше нормы?
  6. Глобальное потепление вызовет повышение уровня моря отчасти из-за таяния ледяных шапок, но также из-за расширения воды по мере повышения средней температуры океана.Чтобы получить некоторое представление о величине этого эффекта, рассчитайте изменение длины водяного столба высотой 1,00 км при повышении температуры на 1,00 ° C. Обратите внимание, что этот расчет является приблизительным, потому что потепление океана не равномерно по глубине.
  7. Покажите, что 60,0 л бензина при первоначальной температуре 15,0 ° C расширится до 61,1 л при нагревании до 35,0 ° C, как заявлено в Примере 2.
  8. (a) Предположим, что стержень из стали и стержень из инвара (сплав железа и никеля) имеют одинаковую длину при 0 ° C.Какова их разница в длине при 22,0ºC? (b) Повторите расчет для двух геодезических лент длиной 30,0 м.
  9. (a) Если стеклянный стакан емкостью 500 мл заполнен до краев этиловым спиртом при температуре 5,00 ° C, сколько его жидкости выльется через край, когда его температура достигнет 22,0 ° C? б) Насколько меньше воды могло бы перелиться через край при тех же условиях?
  10. В большинстве автомобилей есть резервуар для охлаждающей жидкости для сбора жидкости радиатора, которая может вылиться из-под горячего двигателя. Радиатор сделан из меди и залит на 16.Емкость 0 л при температуре 10,0 ° C. Какой объем радиаторной жидкости переполнится, когда радиатор и жидкость достигнут своей рабочей температуры 95,0ºC, учитывая, что объемный коэффициент расширения жидкости составляет β = 400 × 10 –6 / ºC? Обратите внимание, что этот коэффициент является приблизительным, потому что большинство автомобильных радиаторов имеют рабочие температуры выше 95,0 ° C.
  11. Физик делает чашку растворимого кофе и замечает, что по мере охлаждения кофе его уровень в стеклянной чашке падает на 3,00 мм.Покажите, что это уменьшение не может быть связано с термическим сжатием, рассчитав снижение уровня, если 350 см3 кофе находится в чашке диаметром 7,00 см, а температура снижается с 95,0 ° C до 45,0 ° C. (Большая часть падения уровня происходит из-за выхода пузырьков воздуха.)
  12. (a) Плотность воды при 0ºC составляет почти 1000 кг / м3 (на самом деле это 999,84 кг / м 3 ), тогда как плотность льда при 0ºC составляет 917 кг / м 3 . Рассчитайте давление, необходимое для предотвращения расширения льда при замерзании, пренебрегая влиянием такого большого давления на температуру замерзания.(Эта проблема дает вам лишь представление о том, насколько велики могут быть силы, связанные с замораживанием воды.) (Б) Каковы последствия этого результата для замороженных биологических клеток?
  13. Покажите, что β ≈ 3α, вычислив изменение объема Δ V куба со сторонами длиной L .

Глоссарий

тепловое расширение: изменение размера или объема объекта при изменении температуры

коэффициент линейного расширения: α, изменение длины на единицу длины при изменении температуры на 1 ° C; константа, используемая при расчете линейного расширения; коэффициент линейного расширения зависит от материала и в некоторой степени от температуры материала

коэффициент объемного расширения: β , изменение объема на единицу объема при изменении температуры на 1 ° C

термическое напряжение: напряжение, вызванное тепловым расширением или сжатием

Избранные ответы на задачи и упражнения

1.{\ circ} \ text {C} \ right) \ right] \\ & = & \ text {61} \ text {.} 1 \ text {L} \ end {array} \\ [/ latex]

9. (а) 9,35 мл; (б) 7,56 мл

11. 0,832 мм

13. Мы знаем, как длина изменяется в зависимости от температуры: Δ L = α L 0 Δ T . Также мы знаем, что объем куба связан с его длиной соотношением V = L 3 , поэтому окончательный объем будет V = V 0 + Δ V = ( L 0 + Δ L ) 3 .Подстановка Δ L дает V = ( L 0 + α L 0 Δ T ) 3 = L 0 3 805 + T 91 + T ) 3 .

Теперь, поскольку αΔ T мало, мы можем использовать биномиальное разложение: V L 0 3 (1 + 3αΔ T ) = L 0 3 + 3α L 0 3 Δ T .

Таким образом, запись длины в единицах объемов дает V = V 0 + Δ V V 0 + 3α V 0 Δ T и, следовательно, Δ V = βV 0 Δ T ≈ 3α V 0 Δ T , или β ≈ 3α.


Биметаллический настенный алюминиевый радиатор отопления, 11000 БТЕ, нагреватель 4 Hydro Теплица — EconoSuperStore

Предложение 65, официально являющееся Законом о безопасности питьевой воды и токсичных веществ от 1986 года, представляет собой закон, требующий предупреждать потребителей Калифорнии, когда они могут подвергнуться воздействию химических веществ, которые в Калифорнии определены как вызывающие рак или репродуктивную токсичность.Предупреждения призваны помочь потребителям из Калифорнии принять информированное решение о воздействии этих химикатов на продукты, которые они используют. Калифорнийское управление по оценке рисков для здоровья в окружающей среде (OEHHA) управляет программой Proposition 65 и публикует перечисленные химические вещества, в состав которых входит более 850 химикатов. В августе 2016 года OEHHA приняло новые правила, вступившие в силу 30 августа 2018 года, которые изменяют информацию, требуемую в предупреждениях Предложения 65.

Мы предоставляем следующее предупреждение для наших продуктов:

ВНИМАНИЕ! Этот продукт содержит химические вещества, которые, как известно в штате Калифорния, вызывают рак, врожденные дефекты или другие нарушения репродуктивной системы.

Продукты

Калифорния требует следующего уведомления:

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Все содержит вещества, которые, как известно в штате Калифорния, вызывают рак, врожденные дефекты или другие нарушения репродуктивной функции.

Инструменты

Калифорния требует следующего уведомления:

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Некоторая пыль, образующаяся при шлифовании, пилении, шлифовании, сверлении и других строительных работах, содержит химические вещества, которые, как известно в штате Калифорния, вызывают рак и врожденные дефекты или другие нарушения репродуктивной функции.Вот некоторые примеры этих химикатов:

  • свинец из красок на свинцовой основе,
  • кристаллический кремнезем из кирпича, цемента и других каменных изделий, а также
  • мышьяк и хром из химически обработанных пиломатериалов.

Ваш риск от воздействия этих химикатов варьируется в зависимости от того, как часто вы выполняете этот вид работы. Чтобы уменьшить воздействие, работайте в хорошо проветриваемом помещении и используйте утвержденное защитное оборудование, такое как респираторы, специально разработанные для фильтрации микроскопических частиц.

Свинцовые хрустальные очки

Уровни свинца в хрустальных стаканах, продаваемых в нашем магазине для кухни и дома, соответствуют стандартам FDA. Калифорния требует следующего отдельного уведомления:

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Употребление продуктов или напитков, которые хранились или подавались в продуктах из кристаллов свинца, подвергнет вас воздействию свинца — химического вещества, которое, как известно в штате Калифорния, вызывает врожденные дефекты или другой вред репродуктивной системе. Это предупреждение не относится к декантерам Baccarat, флаконам, кувшинам с пробками, а также горшкам с горчицей и джемом.

Керамическая посуда

Содержание свинца в керамической посуде, продаваемой в нашем магазине кухонной и домашней утвари, соответствует стандартам FDA. В Калифорнии требуется следующее отдельное уведомление о керамической посуде на упаковке:

ВНИМАНИЕ! Использование этой посуды подвергнет вас воздействию свинца — химического вещества, которое, как известно в штате Калифорния, вызывает врожденные дефекты или другой вред репродуктивной системе.

Ювелирные изделия и лампы в стиле Тиффани

Калифорния требует следующего уведомления:

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Этот продукт содержит свинец — химическое вещество, которое, как известно в штате Калифорния, вызывает рак и врожденные дефекты, а также наносит другой вред репродуктивной системе.Вымойте руки после работы.

Шнуры электрические

Калифорния требует следующего уведомления:

ВНИМАНИЕ! Провода этого продукта содержат химические вещества, которые, как известно в штате Калифорния, вызывают рак, врожденные дефекты или другие нарушения репродуктивной системы. Вымойте руки после работы.

Автомобили

Калифорния требует следующего уведомления:

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Автомобили содержат топливо, масла и жидкости, клеммы аккумуляторных батарей, клеммы и соответствующие аксессуары, которые содержат свинец и соединения свинца и другие химические вещества, которые, как известно в штате Калифорния, вызывают рак, врожденные дефекты и другие нарушения репродуктивной функции.Эти химические вещества содержатся в транспортных средствах, их частях и принадлежностях, как новых, так и замененных. При обслуживании эти автомобили выделяют отработанное масло, отработанные жидкости, смазку, пары и твердые частицы, которые, как известно в штате Калифорния, вызывают рак, врожденные дефекты и наносят вред репродуктивной системе.

Косметические товары

Калифорния требует следующего уведомления о косметических средствах и средствах по уходу за кожей, содержащих прогестерон:

ВНИМАНИЕ! Этот продукт содержит прогестерон — химическое вещество, которое, как известно в штате Калифорния, вызывает рак.Перед использованием этого продукта проконсультируйтесь с врачом.

Свежие фрукты, орехи и овощи

Калифорния требует следующего уведомления:

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Этот продукт может содержать химическое вещество, которое, как известно в штате Калифорния, вызывает рак, врожденные дефекты или другие нарушения репродуктивной системы.

Напитки алкогольные, включая, без ограничений, пиво, солод, напитки, вино и крепкие спиртные напитки

Калифорния требует следующего уведомления:

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: употребление дистиллированных спиртных напитков, пива, холодильников, вина и других алкогольных напитков может повысить риск рака, а во время беременности — вызвать врожденные дефекты.

Консервы и напитки в бутылках

Калифорния требует следующего уведомления:

ВНИМАНИЕ! Многие банки для пищевых продуктов и напитков имеют подкладку, содержащую бисфенол А (BPA), химическое вещество, которое, как известно в штате Калифорния, наносит вред женской репродуктивной системе. Крышки банок и крышки бутылок также могут содержать BPA. Вы можете подвергнуться воздействию BPA, когда потребляете продукты или напитки, упакованные в эти контейнеры. Для получения дополнительной информации посетите: www.P65Warnings.ca.gov/BPA.

Кофе и некоторые жареные орехи, выпечка и закуски

Калифорния требует следующего уведомления:

ВНИМАНИЕ: в кофе и некоторых жареных орехах, выпечке и закусках, таких как чипсы, присутствуют химические вещества, которые, как известно в штате Калифорния, вызывают рак, врожденные дефекты или другие нарушения репродуктивной системы, включая акриламид. Акриламид не добавляется в эти продукты, а является естественным результатом процесса обжарки, выпечки или приготовления пищи.FDA не советовало людям отказываться от жареных, жареных или запеченных продуктов. Для получения дополнительной информации о взглядах FDA посетите сайт www.fda.gov.

Основные принципы однотрубных паровых радиаторов

В однотрубных паровых установках пар поступает из котла в радиаторы, где вытесняет холодный воздух, выталкивая его через вентиляционное отверстие на радиаторе. Вентиляционное отверстие закрывается автоматически, когда радиатор наполняется паром. Тепловая энергия пара затем передается в комнату, при этом пар охлаждается и конденсируется в воду, которая собирается в нижней части радиатора.Затем этот конденсат снова течет обратно по той же единственной трубе.

Из-за того, что пар и вода протекают в противоположных направлениях через одну и ту же трубу, диаметр этой трубы обычно больше 1 дюйма. Таким образом, однотрубные радиаторы легко отличить по одной, довольно большой, присоединенной к ним трубе, всегда под прямым углом. снизу и вентиляционное отверстие, прикрепленное к противоположной стороне, обычно на половине высоты радиатора (см. ниже).

Ознакомьтесь с нашей коллекцией паровых радиаторов здесь.

Ознакомьтесь с введением в двухтрубные паровые системы здесь.

Компоненты однотрубного парового радиатора

Впускной или регулирующий клапан должен иметь большое внутреннее отверстие: минимум 1 дюйм для радиаторов мощностью 5000 БТЕ или меньше; минимум на 1 дюйма больше. На однотрубном паровом радиаторе он должен быть полностью открытым или полностью закрытым. Дросселирование клапана (оставление его наполовину открытым) может привести к очень шумному паровому удару. Тепло от однотрубного парового радиатора регулируется путем ограничения выхода воздуха.


Клапан однотрубного парового радиатора должен быть полностью открыт или полностью закрыт, а не между ними.


Отверстия для пара позволяют воздуху выходить из радиатора, но автоматически закрываются, когда радиатор заполняется паром. Вентиляционное отверстие использует два механизма. Первая представляет собой биметаллическую полосу, сделанную из двух разных металлов, поскольку пар нагревает клапан, он заставляет один металл изгибаться больше, закрывая клапан, и настроен на пружинное закрытие чуть ниже точки кипения.Второй механизм — это привод, наполненный водой и спиртом, температура кипения которого чуть ниже температуры пара. Когда жидкость внутри исполнительного механизма закипает, она расширяется и, таким образом, закрывает вентиляционное отверстие, предотвращая выход пара из радиатора.

Установка термостатического клапана между радиатором и вентиляционным отверстием позволяет регулировать температуру, ограничивая выходящий воздух и, следовательно, пар, который может входить. Для паровых радиаторов с термостатическим управлением требуется прерыватель вакуума, чтобы конденсат всегда мог возвращаться в котел.Радиаторы Castrads для однотрубного пара поставляются в стандартной комплектации.

Какие радиаторы использовать с однотрубным паром?

Чугун — действительно проверенный временем материал для парового отопления. Пар подвергает систему большой нагрузке: большие перепады температуры заставляют металл расширяться и сжиматься при каждом цикле нагрева; кислотные или щелочные условия в зависимости от химического состава воды; и, если система плохо спроектирована или не обслуживается, сильные удары от парового молота.Чугун также образует пассивное покрытие ржавчины, защищающее основную часть материала от дальнейшего окисления. Все это идет вразрез с использованием стальных тонкостенных радиаторов со сварными стыками, они просто недолговечны.

Мы предлагаем только чугунные радиаторы для паровых систем, а не стальные. Что касается соединений клапана на паре, мы рекомендуем только резьбовые механические соединения со стальными или латунными трубами. Хотя компрессионные фитинги идеально подходят для гидравлических систем, мы предпочитаем проверенную временем надежность резьбового соединения.

Ознакомьтесь с нашей подборкой паровых радиаторов здесь.

Клапан какого размера?

Мы рекомендуем 1-дюймовый клапан для радиаторов мощностью до 5000 БТЕ или менее и клапаны на 1 ¼ дюйма выше этого. Читайте также: Как это работает: Гидравлическое отопление.

Дополнительная литература

Дэн Холохан: новый взгляд на утраченное искусство парового отопления
Дэн Холохан: озеленение пара

Радиатор — обзор | Темы ScienceDirect

1 ВВЕДЕНИЕ

Излучатели черного тела используются в качестве эталонных источников для калибровки радиационных термометров и радиометров, поскольку их характеристики излучения можно рассчитать на основе фундаментальных физических законов.Однако сами излучатели черного тела должны быть тщательно исследованы, желательно экспериментально, чтобы определить, чем их излучение отличается от излучения идеального черного тела.

Имеющаяся литература по общему вопросу экспериментальной характеристики излучателей черного тела обширна. Однако существует лишь несколько обзоров по конкретным темам, например, раздел 12.9 в работе. [1], посвященный экспериментальной проверке результатов расчетов эффективной излучательной способности, и обзор [2], значительная часть которого посвящена современным методам экспериментального исследования высокотемпературных черных тел.

Для длины волны λ в среде спектральная яркость L λ ( λ ), спектральная эффективная излучательная способность εe (λ, T0) и температура яркости T S ( λ ) излучателя черного тела связаны следующими уравнениями:

(1) Lλ (λ) = εe (λ, T0) c1n − 2π − 1λ − 5 [exp (c2nλT0) −1] −1

и

(2) Lλ (λ) = c1n − 2π − 1λ − 5 [exp (c2nλTS (λ)) — 1] −1

Уравнение (2) может быть решено для T S ( λ ), то есть

(3) TS (λ) = c2n − 1λ − 1 [ln (c1n2πλ5Lλ (λ) +1)] — 1

Здесь c 1 и c 2 — первые и 2-я радиационная постоянная соответственно [3] (см. также Приложение A к этой книге), n — показатель преломления окружающей среды, T 0 — температура изотермического излучателя черного тела или эталонная температура неизотермический (см. раздел 2 главы 5 в сопутствующем томе, Радиометрическое измерение температуры: I.Основы , Vol. 42 из этой серии).

Основными измеряемыми величинами искусственного черного тела являются спектральная яркость и температура яркости, которые связаны уравнением (3). Если температура T 0 абсолютно черного тела может быть измерена независимо от спектральной яркости и яркости температуры (например, с использованием одного из контактных методов) или назначена с использованием некоторой воспроизводимой процедуры, то уравнение (1) можно использовать для расчета спектральная эффективная излучательная способность.Для изотермической полости закон Кирхгофа [4] позволяет определить эффективную излучательную способность ε e путем измерения коэффициента отражения ρ e , поскольку

(4) εe = 1 − ρe

Методы рефлектометрического определения эффективных коэффициентов излучения чернотельных излучателей рассматриваются в разделе 2. Для использования уравнения (4) должны выполняться следующие условия: исследуемая полость должна быть непрозрачной и изотермической, а для измерения отражательной способности полость должна быть облучаться излучением с одинаковым состоянием поляризации, геометрией пучка и в той же среде (воздух, вакуум и т. д.)) как для желаемого измерения излучательной способности. Применение принципа взаимности Гельмгольца [5] позволяет использовать два подхода к рефлектометрическим измерениям направленной излучательной способности. Первый, рассмотренный в разделе 2.1, — это облучение резонатора коллимированным пучком и сбор отраженного от резонатора излучения в полусферический телесный угол. Следовательно, в этом случае измеряется направленно-полусферическое отражение. Второй, рассмотренный в разделе 2.2, — это использование равномерного полусферического облучения полости и сбор отраженного излучения вдоль заданного направления.В этом случае будет измеряться коэффициент отражения в полусферическом направлении. Согласно принципу взаимности Гельмгольца, эти две величины равны.

Как правило, рефлектометрические методы, применяемые для полостей, такие же, как и для плоских образцов. Однако рефлектометрические измерения полостей имеют специфические особенности, которые определяют конструкцию соответствующих измерительных устройств. Во-первых, уровень отраженного резонатором потока излучения крайне мал; обычно он составляет <0,01 падающего потока.Во-вторых, излучение, отраженное полостью, может существенно отличаться по угловому распределению от ламбертовского случая даже для полостей с ламбертовскими стенками. В-третьих, вся внутренняя поверхность полости участвует в многократных отражениях. Следовательно, отверстие в резонатор можно рассматривать как протяженный источник отраженного излучения. Наконец, для получения достаточно точных значений эффективной излучательной способности, ε e , резонатора допустима относительно большая погрешность Δ ρ e для измерения эффективного коэффициента отражения ρ e , поскольку Δεe = Δρe = ρe (Δρe / ρe).Например, для измеренного коэффициента отражения 0,001 с неопределенностью Δρe / ρe, равной 10%, эквивалентная относительная неопределенность определения эффективной излучательной способности Δεe / εe составляет 0,01%. Отдельно рассматриваются методы и аппаратура, в которых используются источники лазерного и теплового излучения. Большинство этих методов требует использования стандарта отражательной способности.

Прямое радиометрическое измерение — единственный способ получить рабочие параметры абсолютно черного тела с минимумом допущений. Раздел 3 посвящен измерению спектральной яркости, спектральной эффективной излучательной способности и яркости черных тел.В первых двух подразделах рассматривается применение этих методов к высокотемпературным, средне- и низкотемпературным черным телам. Третий подраздел посвящен радиометрическим характеристикам излучателей черного тела в криовакуумных камерах в средах со средним и низким уровнем фона. Эти условия типичны для приложений дистанционного зондирования и обороны (мониторинг климата Земли, определение свойств земной поверхности и атмосферы, радиационного баланса, наведения, обнаружения и отслеживания ракет и т. Д.).

На сегодняшний день вычислительные методы остаются важным инструментом, когда экспериментальное определение характеристик черного тела затруднено или даже невозможно с использованием современных современных методов измерения. Кроме того, такие расчеты необходимы на этапе проектирования абсолютно черного тела. Надежный расчет должен быть основан на адекватной математической и физической модели переноса излучения в анализируемом черном теле (и часто в системе сбора излучения). Входные данные модели зависят от предположений, которые составляют основу вычислительного метода.Простейшие аналитические формулы для эффективной излучательной способности полости черного тела, полученные в рамках изотермической диффузной модели, требуют только знания геометрии и эмиттанса (или отражательной способности) стенки полости. Для более сложных моделей необходимо знать распределение температуры по излучающей поверхности, а также спектральные и угловые характеристики излучения, испускаемого и отражаемого излучающей поверхностью. Эти вопросы рассматриваются в разделе 4.1. Раздел 4.2 посвящен измерениям распределений температуры. Измерение спектральной направленно-полусферической отражательной способности и функции распределения двунаправленной отражательной способности (BRDF) материалов, подходящих для производства черного тела, обсуждается в разделах 4.3 и 4.4, соответственно. В разделе 4.5 рассматриваются измерения спектрального эмиттанса таких материалов. Раздел 5 следует с выводами.

Освоение физических решений Глава 16 Температура и тепло

Освоение физических решений Глава 16 Температура и тепло

Освоение физических решений

Глава 16 Температура и нагрев Q.1CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги. Чашка горячего кофе ставится на стол. Это тепловое равновесие? Какое условие определяет, когда кофе находится в равновесии?
Решение:
Считается, что тело находится в тепловом равновесии, если нет обмена теплом между телом и окружающей средой.
В тот момент, когда кофейная чашка ставится на стол, ее температура отличается от температуры окружающей среды. Атмосфера.Следовательно, происходит преобразование тепловой энергии от кофейной чашки к окружающей среде. Следовательно, кофе не находится в тепловом равновесии. Со временем температура кофе будет снижаться до тех пор, пока она не станет такой же, как комнатная температура. находиться в равновесии, пока температура в комнате остается неизменной

Глава 16 Температура и тепло Q.1P
Официальный рекорд самой низкой температуры, когда-либо зарегистрированной на Земле, был установлен в Востоке, Антарктида, 21 июля 1983 года.Температура в тот день упала до -89,2 ° C, что намного ниже температуры сухого льда. Что это за температура в градусах Фаренгейта?
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.2CQ
Ответы на нечетные концептуальные вопросы можно найти в конце книги «Найти температуру в ядре Солнца». вы можете обратиться к некоторым веб-сайтам в Интернете.
На одном из сайтов указано, что температура составляет около 15 миллионов ° C. другой говорит, что это 15 миллионов кельвинов.Это серьезное несоответствие? Объяснять.
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.2P
Скорее всего, в этот момент в вашей комнате горит лампа накаливания. Нить этой лампы с температурой около 4500 ° F почти вдвое горячее, чем поверхность Солнца. Что это за температура в градусах Цельсия?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.3CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги.
Чтобы узнать температуру в ядре Солнца, обратитесь к некоторым веб-сайтам в Интернете. На одном сайте говорится, что температура составляет около 15 миллионов ° C, на другом — 15 миллионов кельвинов. Это серьезное несоответствие? Объяснять.
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.3P
Температура не на теле человека составляет 98,6 ° F. Какова соответствующая температура в (а) градусах Цельсия и (б) кельвинах?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.4CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги. Верно ли говорить, что горячий объект содержит больше тепла, чем холодный?
Решение:
Тепло — это не количество, которое у одного объекта больше, чем у другого. Тепло — это энергия, которая передается между объектами с разной температурой

Глава 16 Температура и тепло Q.4P
Какая температура равна 1,0 K по шкале Фаренгейта?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.5CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги. Если бы стекло в стеклянном термометре имело тот же коэффициент объемного расширения, что и ртуть, термометр не был бы очень полезен. Объяснять.
Решение:
Если бы стекло и ртуть имели одинаковый коэффициент объемного расширения, уровень ртути в стекле не изменялся бы с температурой. Это связано с тем, что объем полости в стакане расширится на ту же величину, что и объем ртути.

Глава 16 Температура и тепло Q.5P
Температура поверхности шины Солнца составляет около 6000 К. Преобразуйте эту температуру в шкалу Цельсия (а) и Фаренгейта (б).
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.6CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги. Предположим, что стекло в стеклянном термометре расширяется при температуре больше, чем содержащаяся в нем ртуть. Что случилось бы с ртутью. уровень как температура повысилась?
Если стекло стеклянного термометра расширяется быстрее, чем ртуть, с температурой.тогда будет казаться, что ртуть движется вниз относительно отметок на термометре.
Решение:
Следовательно, температура, показываемая термометром, будет уменьшаться с увеличением температуры.

Глава 16 Температура и тепло Q.6P
Однажды вы замечаете, что внешняя температура повысилась на 27 F ° между вашей утренней пробежкой и обедом в полдень. Каково соответствующее изменение температуры по шкалам Цельсия (а) и Кельвина (б)?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.7CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги. Когда стеклянный ртутный термометр помещается в горячую жидкость, ртутный столбик сначала падает, а затем поднимается. Объясните такое поведение.
Решение:
Вначале уровни ртути падают, потому что стекло первым увеличивает свою температуру при контакте с горячей жидкостью. Следовательно, стекло расширяется раньше ртути. приводит к падению уровняi. Когда через несколько мгновений температура ртути поднимается до той же температуры, ее уровень повышается

Глава 16 Температура и нагрев Q.7P
Лобовый газ в газовом термометре постоянного объема имеет давление 93,5 кПа при 105 ° C. (A) Каково давление газа при 50,0 ° C? (б) При какой температуре газ имеет давление 115 кПа?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.8CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти на обратной стороне книги Иногда металлическая крышка на стеклянной банке закручена так плотно, что ее очень трудно открыть Объяснить почему удерживание крышки под горячей проточной водой часто ослабляет ее для легкого открывания
Решение:
Нагревание стеклянной емкости и ее металлической крышки до такой же более высокой температуры приводит к большему расширению крышки, чем стеклянной I В результате крышка становится достаточно свободной, чтобы ее можно было повернуть.

Глава 16 Температура и нагрев Q.8P
Газовый термометр постоянного объема имеет давление 80,3 кПа при -10,0 ° C и давление 86,4 кПа при 10,0 ° C. (а) При какой температуре давление этой системы экстраполируется до нуля? б) Какое давление газа при точках замерзания и кипения воды? (c) В целом, как бы изменились ваши ответы на части (a) и (b), если использовать другой газовый термометр постоянного объема? Объяснять.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.9CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги. Почему вы слышите скрип и стон в доме. особенно ночью при понижении температуры воздуха?
Решение:
По мере того, как температура в доме понижается, длина различных деревянных частей, из которых он построен, будет уменьшаться, а дом приспосабливается к этим изменяющимся длинам. часто скрипит или стонет

Глава 16 Температура и нагрев Q.9P
Мировой рекорд по наибольшему изменению температуры был установлен в Спирфиш, Южная Дакота, 22 января 1943 года. В 7:30 утра температура была -4,0 ° F; две минуты спустя температура была 45 ° F. Найдите среднюю скорость изменения температуры в течение этих двух минут в градусах Кельвина в секунду.
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.10CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги Два разных объекта получают разное количество тепла, но испытывают одинаковое повышение температуры.Назовите хотя бы две возможные причины такого поведения
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.10P
Мы знаем, что -40 ° C соответствует -40 ° F. Какая температура имеет одинаковое значение по шкале Фаренгейта и Кельвина?
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.11CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги. Удельная теплоемкость бетона больше, чем у почвы. Учитывая этот факт, ожидаете ли вы, что основная температура
— бейсбольное поле лиги или парковка, которая окружает его, чтобы освежиться вечером после солнечного дня?
Решение:
Почва в поле остывает быстрее, чем на бетонной стоянке, потому что ее температура изменяется сильнее при заданном количестве потерь тепла

Глава 16 Температура и нагрев Q.11P
Когда колба газового термометра постоянного объема помещается в стакан с кипящей водой при 100 ° C, давление газа составляет 227 мм рт. Когда баллон перемещается в смесь льда и соли, давление газа падает до 162 мм рт. Если предположить идеальное поведение, как на рис. 16-3, какова температура по Цельсию смеси льда и соли?
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.12CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги. Удельная теплоемкость бетона больше, чем у почвы. бейсбольное поле или парковка, которая его окружает, чтобы освежиться вечером после солнечного дня?
Решение:
Почва в поле остывает быстрее, чем на бетонной стоянке, потому что ее температура изменяется сильнее при заданном количестве потерь тепла

Глава 16 Температура и нагрев Q.12P
Биметаллическая полоса A изготовлена ​​из меди и стали: биметаллическая полоса B изготовлена ​​из алюминия и стали. (a) Ссылаясь на Таблицу 16-1. какая полоса прогибается больше при данном изменении температуры? (b) Какой из металлов, перечисленных в Таблице 16-1, даст наибольший изгиб при соединении со сталью в биметаллической полосе?
Решение:
(A) Величина изгиба биметаллической ленты зависит от разницы в коэффициентах теплового расширения. Для двух металлов разница в тепловом расширении больше.тем больше изгиб. Вот почему полоса 2 (алюминий-сталь) изгибается больше, чем полоса I (медь-сталь)
(B) I Биметаллическая полоса из стали-свинца дает наибольший изгиб для металла, указанного в таблице

.

Глава 16 Температура и тепло Q.13CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги. Если расширить результат предыдущего вопроса в более крупном масштабе, ожидаете ли вы, что дневные ветры обычно дуют от ветра? из города в пригород или из пригорода в город? Объясните
Решение:
Почва в поле остывает быстрее, чем бетонная набивка, потому что ее температура изменяется сильнее при заданном количестве теплопотерь. Если температура увеличивается до больших размеров, земля нагревается в течение дня.Следовательно. земля окрестных пригородов прогревается быстрее, так как имеет меньшую удельную теплоемкость. Это приведет к дутью из города в пригород, если в городе теплее, чем пригород, из-за заводов и транспортных средств, вместо этого ветер будет дуть в город. Да. Дневные ветры дуют из города в пригороды.

Глава 16 Температура и нагрев Q.13P
См. Таблицу 16-1. Что будет более точным для всесезонного использования на открытом воздухе: стальная рулетка или алюминиевая?
Решение:
Стальная рулетка была бы лучше, потому что ее коэффициент теплового расширения меньше, чем у алюминиевой рулетки. Это означает, что ее длина будет меньше меняться с температурой

Глава 16 Температура и нагрев Q.14CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги. Когда вы дотрагиваетесь до куска металла и куска дерева, которые имеют комнатную температуру, металл кажется холоднее Почему?
Раствор:
И металл, и дерево имеют более низкую температуру, чем ваша кожа. Таким образом, тепло будет поступать от вашей кожи как к металлу, так и к дереву. Однако металл кажется более прохладным. потому что он имеет на
большую теплопроводность. Это позволяет теплу от вашей кожи течь в больший эффективный объем, чем в случае с деревом.

Глава 16 Температура и нагрев Q.14P
Латунная пластина имеет круглое отверстие, диаметр которого немного меньше диаметра алюминиевого шара
. Если мяч и тарелка всегда хранятся при одной и той же температуре. (a) следует ли повышать или понижать температуру
системы, чтобы мяч прошел через отверстие
? (b) Выберите лучшее объяснение из следующего:
L Алюминиевый шар изменяет свой диаметр больше с температурой, чем латунная пластина, и
, следовательно, следует снизить температуру.
IL Изменение температуры не повлияет на то, что мяч больше лунки.
IlL Нагревание латунной пластины увеличивает ее отверстие, что позволяет мячу проходить сквозь него.
Решение:
Объясните, следует ли повышать или понижать температуру системы для того, чтобы алюминиевый балито прошел через отверстие в латунном покрытии. Это можно объяснить на основе концепции коэффициента теплового расширения. отверстие немного меньше диаметра шара. Алюминиевый шар и отверстие в латунной пластине поддерживаются при одинаковой температуре. Из таблицы 16-1
, приведенной в учебнике, значение коэффициента линейного расширения алюминия больше по сравнению со значением коэффициента линейного расширения латуни Для того, чтобы вставить шар в отверстие, систему
необходимо охладить.Это связано с тем, что внутренний диаметр шара немного больше диаметра отверстия, и если система охлаждается, мяч сжимается сильнее, чем диаметр отверстия, и, следовательно, мяч проходит через отверстие. температура системы должна быть снижена, чтобы шар мог пройти через отверстие. Учитывая, что диаметр отверстия немного меньше диаметра шара. Алюминиевый шар и отверстие в латунной пластине имеют одинаковую температуру из Таблицы 16- 1, приведенное в учебнике, значение коэффициента линейного расширения алюминия больше, чем значение коэффициента линейного расширения латуни.Таким образом, если температура снижается, диаметр алюминиевого шара изменяется больше, чем диаметр отверстия.
При изменении (повышении) температуры шар расширяется больше, чем при нагревании системы. приводит к тому, что алюминиевый шар расширяется быстрее, чем отверстие в латунной пластине
Следовательно, правильное утверждение: (l)

Глава 16 Температура и нагрев Q.15CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги.Зажигая деревянную спичку, вы можете некоторое время держаться за ее конец, пока пламя не загорится почти полностью. Почему ты не сгораешь, как только зажигается спичка?
Решение:
Хотя пламя на дальнем конце спички очень горячее, древесина, из которой она сделана, плохо проводит тепло. Воздух между пламенем и пальцем является еще более плохим проводником тепла. Таким образом, мы не сгораем, как только зажигается спичка

Глава 16 Температура и нагрев Q.15P

Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.16CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги.
Скорость теплового потока через плиту не зависит от чего из следующего? (а) разница температур между противоположными сторонами плиты, (б) теплопроводность плиты. (c) Толщина плиты, (d) Площадь поперечного сечения плиты, (e) Удельная теплоемкость плиты.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.16P
Обращаясь к задаче 15, расположите металлические пластины в порядке увеличения площади расширения. Укажите связи там, где это необходимо.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.17CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги. Если зажженная спичка проводится под надутым воздухом воздушным шаром, воздушный шар быстро лопается. If.
, вместо этого зажженная спичка находится под воздушным шаром, наполненным водой, воздушный шар остается нетронутым. даже если игла соприкасается с воздушным шаром. Объясните
Решение:
Два важных фактора работают в пользу воздушного шара, наполненного водой.
(i) вода имеет большую теплоемкость; следовательно, он может поглощать большое количество тепла при небольшом изменении температуры.
(ii) [Вода лучше проводит тепло, чем воздухj; При этом тепло от пламени отводится в большой объем воды, что дает большую эффективную теплоемкость.

Глава 16 Температура и тепло Q.17P
Самый длинный подвесной мост в мире — это мост Акаси Кайкё в Японии. Мост длиной 3910 м построен из стали. Насколько длиннее мост в теплый летний день (30,0 ° C), чем в холодный зимний день (-5,00 ° C)?
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.18CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги Восходящие потоки воздуха позволяют ястребам и орлам легко скользить, все время набирая высоту. Что вызывает восходящие потоки воздуха?
Решение:
Освежение воздуха происходит из-за теплого воздуха на поверхности земли При дневном нагревании поверхности земли поверхностный воздух становится намного теплее, чем воздух над поверхностью земли. Плотность теплого воздуха намного меньше, чем плотность холодного воздуха. Теплый воздух на поверхности поднимается вверх от поверхности земли из-за меньшей плотности. Следовательно.теплый воздух на поверхности вызывает выпрямление воздуха.

Глава 16 Температура и нагрев Q.18P
Отверстие в алюминиевой пластине имеет диаметр 1,178 см при 23,00 ° C. (A) Каков диаметр отверстия при 199,0 ° C? б) При какой температуре диаметр отверстия равен 1,176 см?
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.19CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги Когда пингвины сбиваются в кучу во время антарктического шторма, они теплее, чем если бы они были хорошо разделены. Объяснить
Решение :
Когда есть один пингвин в данной области, тепло излучается от пингвина на всю область Но когда есть группа пингвинов, тепло, излучаемое всеми пингвинами, уходит в одну и ту же область. s больше в случае группы пингвинов, чем в случае с одним пингвином

Глава 16 Температура и нагрев Q.19P

Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.20CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги Мех белых медведей состоит из полых волокон (Иногда в полых областях могут расти водоросли. Гипс.) Объясните, почему полые волосы могут быть полезны для белых медведей.
Решение:
Полые волокна волос являются эффективными изоляторами, потому что газ внутри волокон имеет низкую теплопроводность. Это аналогично окнам с двойным остеклением, которые удерживают слой газа между стеклами для значительного усиления изоляционного эффекта.

Глава 16 Температура и нагрев Q.20P
При 12,25 ° C латунная втулка имеет внутренний диаметр 2,19625 см, а стальной вал — 2,19893 см. Желательно произвести термоусадочную посадку втулки на стальной вал. (A) До какой температуры необходимо нагреть втулку, чтобы она могла скользить по валу? (b) В качестве альтернативы, до какой температуры необходимо охладить вал, прежде чем он сможет проскользнуть через втулку?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.21CQ
Ответы на концептуальные вопросы с нечетными номерами можно найти в конце книги. Объект 2 имеет вдвое большую излучательную способность, чем объект 1., хотя они имеют одинаковый размер и форму. Если два объекта излучают одинаковую мощность. каково соотношение их температур Кельвина?
Решение:
Объект 1 должен иметь более высокую температуру l, чтобы компенсировать более высокий коэффициент излучения объекта 2 Поскольку излучаемая мощность зависит от температуры 4, температура объекта 1 должна быть больше в 2 раза в 114-й степени.

Глава 16 Температура и тепло Q.21P
Рано утром, когда температура составляет 5,0 ° C, бензин закачивается в стальной бензобак автомобиля объемом 51 л, пока он не будет заполнен до верха. Днем температура поднимается до 25 ° C. Поскольку при данном повышении температуры объем бензина увеличивается больше, чем объем стального бака, бензин вытечет из бака. Как много разлитого в этом случае бензина?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.22P
Некоторая посуда имеет внутреннюю часть из нержавеющей стали (α = 17,3 × 10−6 K − 1) и медное дно (α = 17,0 × 10−6 K − 1) для лучшего распределения тепла. Предположим, что кастрюля этой конструкции размером 8,0 дюймов нагревается на плите до 610 ° C. Если начальная температура котла составляет 22 ° C, какова разница в изменении диаметра для меди и стали?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.23P
Вы строите два каркасных куба: один из медной проволоки, другой из алюминиевой.При 23 ° C кубики заключают равные объемы 0,016 м3. а) Если температура кубиков увеличивается, какой куб охватывает больший объем? (b) Найдите разницу в объеме между кубиками, когда их температура составляет 97 ° C.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.24P
Медный шар с радиусом 1,5 см нагревается до тех пор, пока его диаметр не увеличится на 0,19 мм. Предполагая, что начальная температура составляет 22 ° C, найдите конечную температуру мяча.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.25P
Алюминиевая кастрюля диаметром 23 см и высотой 6,0 см заполнена водой до краев. Начальная температура кастрюли и воды — 19 ° C. Теперь сковороду помещают на плиту и нагревают до 88 ° C. (а) Будет ли вода выливаться из поддона или уровень воды в поддоне снизится? Объясните: (б) Рассчитайте объем переливающейся воды или падение уровня воды в поддоне, в зависимости от того, что подходит.
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.26P
Когда люди спят, скорость их метаболизма составляет около 2,6 × 10 -4 C / (с кг). Сколько калорий усваивает человек с массой 75 кг, когда вы спите 8 часов?
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.27P
Тренажер показывает, что вы отработали 2,5 калории за полторы минуты бега на месте.Какой была ваша мощность в это время? Ответьте как в ваттах, так и в лошадиных силах.
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.28P
Во время тренировки человек многократно поднимает штангу 12-1 b на расстояние 1,3 фута. Сколько «повторений» этого подъема требуется, чтобы сжечь 150 ° C?
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.29P
Рассмотрим устройство, которое Джоуль использовал в своих экспериментах с механическим эквивалентом тепла, показанный на рис. 16-8.Предположим, что оба блока имеют массу 0,95 кг и падают на расстояние 0,48 м. (a) Найдите ожидаемое повышение температуры воды, учитывая, что 6200 Дж требуется на каждое повышение температуры на 1,0 ° C. Дайте свой ответ в градусах Цельсия: (б) Будет ли повышение температуры в градусах Фаренгейта больше или меньше, чем результат в части (а)? Объясните: (c) Найдите повышение температуры в градусах Фаренгейта.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.30P
В примере показано, что атипичный человек излучает мощность около 62 Вт при комнатной температуре. Учитывая этот результат, сколько времени нужно человеку, чтобы излучить энергию, полученную при потреблении 230-калорийного пончика?
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.31P
Два объекта сделаны из одного материала, но имеют разные температуры: объект 1 имеет массу m, а объект 2 имеет массу 2m. Если объекты находятся в тепловом контакте, (а) изменение температуры объекта 1 больше, меньше или равно изменению температуры объекта 2? (b) Выберите лучшее объяснение из следующего:
I.Более крупный объект выделяет больше тепла, поэтому его изменение температуры является самым большим.
II. Тепло, отдаваемое одним объектом, поглощается другим объектом. Поскольку объекты имеют одинаковую теплоемкость, изменения температуры одинаковы.
III. Один объект теряет тепло величиной Q, другой получает тепло величиной Q. При такой же величине тепла меньший объект имеет большее изменение температуры.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.32P
Некоторое количество тепла передается 2 кг алюминия и такое же количество тепла передается 1 кг льда. Ссылаясь на Таблицу 16-2, (а) является ли повышение температуры алюминия большим, меньшим или равным увеличению температуры льда? (b) Выберите лучшее объяснение из следующего:
I. Удельная теплоемкость алюминия в два раза меньше, чем удельная теплоемкость льда, и, следовательно, алюминий имеет большее изменение температуры.
II. У алюминия меньшее изменение температуры, так как его масса меньше массы льда.
III. Такое же тепло вызовет такое же изменение температуры.
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.33P
Предположим, что 79,3 Дж тепла добавлено к 111-граммовой алюминиевой детали при 22,5 ° C. Какова конечная температура алюминия?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.34P
Сколько тепла требуется для повышения температуры стеклянного шара массой 55 г на 15 ° C?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.35P
Оцените количество тепла, необходимое для нагрева 0,15 кг яблока с 12 ° C до 36 ° C. (Предположим, что яблоко состоит в основном из воды.)
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.36P
Свинцовая пуля массой 5,0 г попадает в столб забора. Начальная скорость пули составляет 250 м / с, а когда она останавливается, половина ее кинетической энергии уходит на то, чтобы услышать пулю. Насколько увеличивается температура пули?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.37P
Гранулы серебра массой 1,0 г и температурой 85 ° C добавляют к 220 г воды при 14 ° C. (A) Сколько гранул необходимо добавить, чтобы повысить равновесную температуру системы до 25 ° C. ? Предположим, что тепло не обменивается с окружающей средой. (B) Если вместо этого используются медные гранулы, будет ли требуемое количество гранул увеличиваться, уменьшаться или оставаться прежним? Объясните: (c) Найдите необходимое количество медных гранул.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.38P
Свинцовый шар массой 235 г при температуре 84,2 ° C помещают в световой калориметр, содержащий 177 г воды при 21,5 ° C. Найдите равновесную температуру системы.
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.39P
Если к объекту массой 190 г добавить 2200 Дж тепла, его температура увеличится на 12 ° C. а) Какова теплоемкость этого объекта? б) Какова удельная теплоемкость объекта?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.40P
Свинцовый шар массой 97,6 г падает с высоты 4,57 м. Столкновение между мячом и землей совершенно неупругое. Предположив, что вся кинетическая энергия мяча уходит на нагревание мяча, найдите изменение его температуры.
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.41P
Чтобы определить удельную теплоемкость объекта, ученик нагревает его до 100 ° C в кипящей воде. Затем она помещает объект весом 38,0 г в алюминиевый калориметр весом 155 г, содержащий 103 г воды.Алюминий и вода изначально имеют температуру 20,0 ° C и термически изолированы от окружающей среды. Если конечная температура составляет 22,0 ° C, какова удельная теплоемкость объекта? Обращаясь к Таблице 16-2, определите материал в объекте.
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.42P
На местной окружной ярмарке вы наблюдаете, как кузнец бросает железную подкову весом 0,50 кг в ведро, содержащее 25 кг воды, (а) если начальная температура подковы равна 450 ° C, а начальная температура воды 23 ° C, какова равновесная температура системы? Предположим, что тепло не обменивается с окружающей средой, (b) Предположим, что 0.Вместо этого 50-килограммовая железная подкова была свинцовой подковой весом 1,0 кг. Будет ли в этом случае равновесная температура больше, меньше или такая же, как в части (а)? Объяснять.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.43P

Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.44P
В популярной демонстрации лекций лист бумаги оборачивается вокруг стержня, который сделан из дерева на одной половине и металла на другой половине, 1 f удерживается над пламенем, бумага на одной половине стержня обгорела, а бумага на другой половине не пострадала. (a) Обгоревшая бумага находится на деревянной половине стержня или на металлической половине стержня? (b) Выберите лучшее объяснение из следующего:
I.На ощупь металл будет горячее, чем дерево; поэтому металлическая сторона будет обожжена.
II. Металл проводит тепло лучше, чем дерево, поэтому бумага на металлической половине не затрагивается.
III. Металл имеет меньшую удельную теплоемкость; следовательно, он нагревается сильнее и обжигает бумагу на своей половине стержня.
Решение:
Носители заряда могут легко течь в проводнике, но в изоляторе нет потока носителей заряда.
В данном случае железо является проводником, а дерево — изолятором.
(a)
Обгоревшая бумага находится на деревянной половине стержня. (B) Лучшее объяснение таково:
II. Металл проводит тепло лучше, чем дерево, поэтому бумага на металлической половине не затрагивается.

Глава 16 Температура и нагрев Q.45P

Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.46P

Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.47P
В солнечный день однояйцевые близнецы носят разные рубашки.Твин 1 носит темную рубашку; Твин 2 носит светлую рубашку. У кого из близнецов рубашка теплее?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.48P
На столе ставятся две миски с супом с одинаковой температурой. В чаше 1 находится металлическая ложка; чаша 2 нет. Через несколько минут температура супа в миске 1 больше, меньше или равна температуре супа в миске 2?
Раствор:
Температура в чаше 1 ниже температуры в чаше 2.Это связано с тем, что в чаше 1 тепло передается не только окружающему воздуху, но и ложке. Однако в чаше 2 тепло передается только окружающему воздуху.

Глава 16 Температура и тепло Q.49P
Стеклянное окно толщиной 0,35 см имеет размеры 84 см на 36 см. Сколько тепла проходит через это окно в минуту, если температура внутри и снаружи отличается на 15 ° C?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.50P
Чтобы сравнить относительную эффективность воздуха и стекла как изоляторов, повторите предыдущую задачу со слоем воздуха толщиной 0,35 см вместо стекла. На какой фактор снижается скорость теплопередачи?
Решение:
Скорость теплопередачи прямо пропорциональна площади поперечного сечения, разности температур и обратно пропорциональна длине.
Скорость передачи тепла через стекло определяется следующим образом:

Глава 16 Температура и нагрев Q.51P
Предполагая, что температура вашей кожи составляет 37,2 ° C, а температура вашего окружения составляет 21,8 ° C, определите время, необходимое вам, чтобы излучить энергию, полученную при употреблении 306-калорийного рожка мороженого. Пусть излучательная способность вашей кожи будет 0,915, а ее площадь — 1,22 м2.
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.52P
Найдите тепло, которое течет за 1,0 с через свинцовый кирпич длиной 15 см, если разница температур между торцами кирпича равна 9.5 ° C. Площадь поперечного сечения кирпича 14 см2.
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.53P
Рассмотрим окно с двойным остеклением, состоящее из двух оконных стекол толщиной 0,500 см и площадью 0,725 м2, разделенных слоем воздуха толщиной 1,75. см. Температура одной стороны окна 0,00 ° C; температура с другой стороны 20,0 ° C. Кроме того, обратите внимание, что теплопроводность стекла примерно в 36 раз больше, чем у воздуха.(а) Приблизительно оцените теплопередачу через это окно, не обращая внимания на стекло. То есть рассчитать тепловой поток на; через 1,75 см воздуха при разнице температур 20,0 ° C. (Точный результат для всего окна составляет 19,1 Дж / с.) (B) Используйте приблизительный тепловой поток, найденный в части (a), чтобы найти приблизительную разницу температур на стекле. (Точный результат — 0,157 ° C.)
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.54P
Два металлических стержня одинаковой длины — один из алюминия, другой из нержавеющей стали — соединены параллельно с температурой 20.0 ° C на одном конце и 118 ° C на другом конце. Оба стержня имеют круглое сечение диаметром 3,50 см. (a) Определите длину стержней, если суммарная скорость теплового потока через них должна составлять 27,5 Дж в секунду; (b) Если длина стержней увеличится вдвое, во сколько раз изменится скорость теплового потока?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.55P
Два цилиндрических металлических стержня — один медный, другой — подключены параллельно с температурой 210 ​​° C на одном конце и 112 ° C на другом конце.Длина обеих штанг составляет 0,650 м, а диаметр свинцовой штанги — 2,76 см. Если суммарная скорость нагрева Sow через два стержня составляет 33,2 Дж / с, каков диаметр медного стержня?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.56P

Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.57P
Рассмотрим два цилиндрических металлических стержня с одинаковым поперечным сечением — один вывод, другой алюминиевый — соединенные последовательно.Температура на выводном конце стержней 20,0 ° C; температура на алюминиевом конце 80,0 ° C. (a) Учитывая, что температура на границе раздела свинец-алюминий составляет 50,0 ° C, а длина свинцового стержня составляет 14 см, какое условие вы можете использовать, чтобы определить длину алюминиевого стержня? (б) Найдите длину алюминиевого стержня.
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.58P
Медный стержень длиной 81 см используется для тушения огня. Горячий конец стержня поддерживается при 105 ° C, а холодный конец имеет постоянную температуру 21 ° C.Какова температура стержня в 25 см от холодного конца?
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.59P
Два идентичных объекта помещают в комнату с температурой 21 ° C. Объект 1 имеет температуру 98 ° C, а объект 2 имеет температуру 23 ° C. Каково отношение чистой мощности, излучаемой объектом 1, к мощности, излучаемой объектом 2?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.60P
Блок имеет размеры L, 21 и 3L.Когда одна из граней L × 2L поддерживается при температуре T 1, а другая грань L × 2L поддерживается при температуре T 2, скорость теплопроводности через блок равна P. Ответьте на следующие вопросы в терминах P. ( а) Какова скорость теплопроводности в этом блоке, если одна из граней L × 3L поддерживается при температуре T 1, а другая грань L × 3L поддерживается при температуре T 2? (b) Какова скорость теплопроводности в этом блоке, если одна из граней 2L × 3L поддерживается при температуре T 1, а другая грань 2L × 3L поддерживается при температуре T 2?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.61GP
Рулетка Asteel маркирована таким образом, чтобы обеспечивать точные измерения длины при нормальной комнатной температуре 20 ° C. Если эта рулетка используется на открытом воздухе в холодный день при температуре 0 ° C, ее измерения слишком длинные, слишком короткие или точные?
Решение:
Измерения в холодный день слишком длинные, потому что стальная лента сжимается из-за пониженной температуры. Когда мы измеряем длину второй лентой в холодный день, она показывает больший размер.Таким образом, расстояние между отметками на рулетке уменьшилось. Таким образом, крутая рулетка показывает больше делений между двумя точками, чем должно быть.

Глава 16 Температура и тепло Q.62GP
Маятник сделан из алюминиевого стержня, к свободному концу которого прикреплен груз. если маятник охлаждается, (а) период маятника увеличивается, уменьшается или остается неизменным? (b) Выберите лучшее объяснение из следующего:
I. Период маятника зависит только от его длины и ускорения свободного падения.Он не зависит от массы и температуры.
II. Охлаждение заставляет все двигаться медленнее, и, следовательно, период маятника увеличивается.
III. Охлаждение укорачивает алюминиевый стержень, что уменьшает период маятника.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.63GP

Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.64GP
Обращаясь к медному кольцу в предыдущей задаче, представьте, что изначально кольцо горячее, чем комнатная температура, и что алюминиевый стержень, который холоднее комнатной температуры, плотно прилегает к кольцу.Когда эта система имеет тепловое равновесие при комнатной температуре, является ли стержень (A, прочно заклинившим в кольце; или B, легко ли его удалить)?
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.65GP
Удельная теплоемкость спирта примерно вдвое меньше, чем у воды. Допустим, у вас в одной емкости 0,5 кг спирта при температуре 20 ° C, а во второй — 0,5 кг воды при температуре 30 ° C. Когда эти жидкости наливают в один и тот же контейнер и дают прийти к тепловому равновесию, (а) конечная температура больше, меньше или равна 25 ° C? (b) Выберите лучшее объяснение из следующего:
I.Низкая удельная теплоемкость спирта поглощает больше тепла, давая конечную температуру менее 25 °.
II. Для изменения температуры воды требуется больше тепла, чем для изменения температуры спирта. Следовательно, конечная температура будет больше 25 °.
III. Смешиваются равные массы; следовательно, конечная температура будет 25 °, средним из двух начальных температур.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.66GP
Горячий чай наливают из одного чайника в две одинаковые кружки. Кружка 1 заполнена до краев; кружка 2 наполняется только наполовину. Скорость охлаждения кружки 1 (A, больше, B, меньше, или C, равна) скорости охлаждения кружки 2?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.67GP
Изготовление стальных листов В процессе непрерывной разливки стальные листы толщиной 25,4 см, шириной 2,03 м и длиной 10,0 м производятся при температуре 872 ° C.Каковы размеры стального листа после охлаждения до 20,0 ° C?
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.68GP
Самое холодное место во Вселенной Туманность Бумеранг отличается самой низкой зарегистрированной температурой во Вселенной — холодным -272 ° C. Что это за температура в кельвинах?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.69GP
Когда технические специалисты работают за компьютером, они часто заземляются, чтобы предотвратить образование искры.Если электростатический разряд действительно происходит, он может вызвать температуру до 1500 ° C в определенной области цепи. При такой высокой температуре могут плавиться алюминий, медь и кремний. Что это за температура в (а) градусах Фаренгейта и (б) кельвинах?
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.70GP
Два объекта с одинаковой начальной температурой поглощают равное количество тепла. 1 f конечная температура объектов отличается, это может быть связано с тем, что они различаются по какому из следующих
свойств: масса; коэффициент расширения; теплопроводность; конкретное исцеление?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.71GP
Из сюрреалистического царства глубоководных гидротермальных источников в 200 милях от берега Фьюджет-Саунд прибыл недавно обнаруженный липертермофильный — или чрезвычайно теплолюбивый — микроб, который является рекордсменом по самому горячему существованию, известному науке. Этот микроб предварительно известен как штамм 121 из-за температуры, при которой он процветает: 121 ° C. (На уровне моря вода с такой температурой будет сильно закипать, но экстремальное давление на дне океана предотвращает закипание.) Что это за температура в градусах Фаренгейта?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.72GP
Тепло Q нагревает 1 г материала A на 1 ° C, тепло 2Q нагревает 3 г материала B на 3 ° C, тепло 3Q нагревает 3 г материала C на 1 ° C и heat 4Q нагревает 4 г материала D на 2 ° C. Расположите эти материалы в порядке увеличения удельной теплоемкости. Укажите связи там, где это необходимо.
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.73GP
Для многих биологических систем более интересным является знать, сколько тепла требуется для повышения температуры данного объема материала, а не данной массы материала.Вычислите количество тепла, необходимое для повышения температуры одного кубического метра (а) воздуха и (б) воды на один градус Цельсия. Сравните с соответствующими значениями удельной теплоты (для данной массы), приведенными в Таблице 16-2.
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.74GP
Когда вы читаете эту задачу, ваш мозг потребляет около 22 Вт энергии, (а) Сколько ступенек с высотой 21 см. нужно ли подниматься, чтобы потратить механическую энергию, эквивалентную одному часу работы мозга? (б) Типичный человеческий мозг, состоящий на 77% из воды, имеет массу 1.4 кг. Если предположить, что 22 Вт мощности мозга преобразуются в тепло, какое повышение температуры вы оцените для мозга за один час работы? Не обращайте внимания на значительную теплопередачу, которая происходит между головой человека и окружающей средой, так же как и 23% мозга, которые не являются водой.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.75GP

Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.76GP
Если тепло передается 150 г воды с постоянной скоростью в течение 2,5 мин, ее температура повышается на 13 C °. Когда тепло передается с той же скоростью в течение того же времени к объекту массой 150 г из неизвестного материала, его температура увеличивается на 61 ° C. (а) Из какого материала. объект сделан? б) Какая скорость нагрева?
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.77GP
Апендул состоит из большого груза, подвешенного на стальной проволоке с нулевым углом наклона.9500 в длинном. (A) Если температура увеличивается, период маятника увеличивается, уменьшается или остается неизменным? Объясните: (b) Рассчитайте изменение длины маятника, если повышение температуры составляет 150,0 C °. (c) Рассчитайте период маятника до и после повышения температуры. (Предположим, что коэффициент линейного расширения для проволоки составляет 12,00 × 10-6 K-1, и что g = 9,810 м / с2 в месте расположения маятника.)
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.78GP
После того, как алюминиевое кольцо в задаче 19 надето на стержень, кольцо и стержень могут уравновеситься при температуре 22 ° C. Кольцо теперь застряло на стержне. (a) Если температура и кольца, и стержня изменяются вместе, следует ли нагревать или охлаждать систему для снятия кольца? б) Найдите температуру, при которой кольцо можно снять.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.79GP
Стальная пластина имеет круглое отверстие диаметром 1.000 см Для того, чтобы уронить стеклянный мрамор Pyrex диаметром 1,003 см. через отверстие в пластине, насколько должна быть повышена температура системы? (Предположим, плита и мрамор всегда имеют одинаковую температуру.)
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.80GP
Камень весом 226 кг находится на краю обрыва высотой 5,25 м под солнечным светом. Температура камня составляет 30,2 ° C. Если камень падает со скалы в бассейн, содержащий 6.00 м3 воды при 15,5 ° C, какова конечная температура системы каменная вода? Предположим, что удельная теплоемкость породы составляет 1010 Дж / (кг · К).
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.81GP
Вода, проходящая через водопад Игуасу на границе Аргентины и Бразилии, опускается на высоту около 72 метров. Предположим, что вся потенциальная гравитационная энергия воды идет на повышение ее температуры. Найдите повышение температуры воды в нижней части водопада по сравнению с верхней.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.82GP
Стальной горшок весом 0,22 кг на плите содержит 2,1 л воды при температуре 22 ° C. При включении горелки вода закипает через 8,5 минут. (A) С какой скоростью тепло передается от горелки к кастрюле с водой? б) При такой скорости нагревания потребуется больше или меньше времени, чтобы вода закипела, если бы горшок был сделан из золота, а не из стали?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.83GP
Предположим, вы можете преобразовать 525 калорий в чизбургере, который вы съели на обед, в механическую энергию со 100% эффективностью. (A) Насколько высоко вы могли бы бросить 0,145-килограммовый бейсбольный мяч с энергией, содержащейся в чизбургере? (б) Как быстро мяч двигался бы в момент выпуска?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.84GP
Вы поворачиваете кривошип на устройстве, аналогичном показанному на рисунке 16-8, и производите мощность 0.18 л.с. Если лопасти погружены в 0,65 кг воды, на какое время нужно повернуть рукоятку, чтобы температура воды увеличилась на 5,0 ° C?
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.85GP
Внутренняя температура человеческого тела составляет 37,0 ° C, а кожа с площадью поверхности 1,40 м2 имеет температуру 34,0 ° C. (a) Найдите скорость передачи тепла из тела при следующих предположениях: (i) Средняя толщина ткани между сердцевиной и кожей равна 1.20 см; (ii) теплопроводность ткани равна теплопроводности воды. (b) Не повторяя расчет части (а), какую скорость теплопередачи вы ожидаете, если бы температура кожи упала до 31,0 ° C? Объяснять.
Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.86GP
Поверхность Солнца имеет температуру 5500 ° C. (а) Рассматривая Солнце как идеальное черное тело с излучательной способностью 1,0, найдите мощность, которую оно излучает в космос.Радиус Солнца составляет 7,0 × 108 м, а температуру космоса можно принять равной 3,0 К. (b) Солнечная постоянная — это количество ватт солнечной энергии, падающее на квадратный метр верхних слоев атмосферы Земли. Используйте результат из части (а), чтобы вычислить солнечную постоянную, учитывая, что расстояние от Солнца до Земли составляет 1,5 × 1011 м.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.87GP

Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.88GP
Напольные часы имеют простой латунный маятник длиной L. Однажды ночью температура в доме 25,0 ° C и период маятника 1,00 с. Док сохраняет правильное время при этой температуре. Если температура в доме быстро упадет до 17,1 ° C сразу после 10 часов вечера и останется на этом уровне, то каково фактическое время, когда часы показывают, что сейчас 10 часов утра? следующее утро?
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.89GP

Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.90GP
На небольшом пруду образовался слой льда. Температура воздуха непосредственно над льдом составляет -5,4 ° C, граница раздела вода-лед — 0 ° C, а температура воды на дне пруда — 4,0 ° C. Если общая глубина от верха льда до дна пруда составляет 1,4 м, какой толщины будет слой льда? Примечание; Теплопроводность льда составляет 1,6 Вт / (м · C °), а воды — 0,60 Вт / (м · C °).
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.91GP

Решение:

Глава 16 Температура и тепло Q.92PP
Насколько горячий Blackbird при приземлении, если предположить, что он на 8,0 дюймов длиннее, чем при взлете, его коэффициент линейного расширения составляет 22 × 10−6 K − 1, а его температура равна на взлете 23 ° C?
A. 280 ° C
B. 310 ° C
C. 560 ° C
D. 3400 ° C
Раствор:

Глава 16 Температура и нагрев Q.93PP
Если бы SR-71 был окрашен в белый цвет вместо черного, была бы его температура в полете больше, меньше или равнялась бы его температуре с черной краской?
Решение:
Изобразите проблему:
По задаче blackbird SR-71 был выкрашен в белый цвет вместо черного. Мы можем наблюдать разницу в температуре, когда черный дрозд заполнен двумя вышеуказанными цветами, и это можно узнать, используя концепцию излучения.
Стратегия:
Черное тело является прекрасным излучателем и прекрасным поглотителем.Это свойство черного тела справедливо для излучения, соответствующего всем длинам волн и всем углам падения.
Решение:
Совершенное белое тело не излучает и не поглощает излучение, в то время как черное тело — идеальный излучатель и идеальный поглотитель. Таким образом, черное тело испускает падающее на него излучение, чего нельзя сказать о белом теле. Поскольку белое тело не является идеальным излучателем, температура в полете остается такой же, как температура во время его взлета, и будет выше, чем температура в полете черного дрозда, окрашенного в черный цвет.

Глава 16 Температура и нагрев Q.94PP
Выберите лучшее объяснение предыдущей проблемы из следующего:
A. Нагрев за счет сопротивления воздуха одинаков для любого цвета краски; следовательно, самолет будет иметь одинаковую температуру независимо от цвета.
B. Черный более эффективный радиатор тепла, чем белый. Таким образом, черная краска излучает больше тепла и позволяет самолету оставаться более прохладным.
C. Черные объекты обычно горячее, чем белые, при прочих равных.Поэтому самолет был бы круче с белой краской.
Решение:
Изобразите проблему:
Мы можем наблюдать разницу в температуре дрозда, когда он окрашен в белый и черный цвета. Подробно об этом можно узнать, используя понятие излучения.
Стратегия:
Черное тело является прекрасным излучателем и прекрасным поглотителем. Это свойство черного тела справедливо для излучения, соответствующего всем длинам волн и всем углам падения.
Решение:
Совершенное белое тело не излучает и не поглощает излучение, в то время как черное тело — идеальный излучатель и идеальный поглотитель.Таким образом, черное тело испускает падающее на него излучение, чего нельзя сказать о белом теле. Поскольку белое тело не является идеальным излучателем, температура в полете остается такой же, как температура во время его взлета, и будет выше, чем температура в полете черного дрозда, окрашенного в черный цвет.
Следовательно, черная краска излучает больше тепла и позволяет самолету оставаться более прохладным.
Правильный вариант (B)

Глава 16 Температура и нагрев Q.95PP
Сколько длится Blackbird при 120 ° C?
A. 107 футов 7,8 дюйма
B. 107 футов 8,2 дюйма
C. 108 футов 0,8 дюйма
D. 108 футов 1,4 дюйма
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.96IP
Предположим, что массу блока необходимо увеличить настолько, чтобы конечная температура системы составила 22,5 ° C. Какая необходимая масса? Все остальное в примере остается прежним.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.97IP
Предположим, что начальная температура блока должна быть увеличена настолько, чтобы конечная температура системы была равна 22,5 ° C. Какая необходимая начальная температура? Все остальное остается таким же, как в Примере.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.98IP
Предположим, что свинцовый стержень заменен вторым медным стержнем. (а) Будет ли тепло, которое течет за 1,00 с, увеличиваться, уменьшаться или оставаться неизменным? Объясните: (б) Найдите тепло, которое течет в 1.00 с двумя медными стержнями. Все остальное остается таким же, как в Примере.
Решение:

Глава 16 Температура и нагрев Q.99IP
Предположим, что температура горячей плиты должна быть изменена так, чтобы общий тепловой поток составлял 25,2 Дж за 1,00 с. (a) Должна ли новая температура горячей плиты быть больше или меньше 106 ° C? Объясните: (б) Найдите требуемую температуру конфорки. Все остальное такое же, как в Примере.
Решение:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *