Чому залізні печі швидше нагрівають кімнату

Шилом моря не нагрієш.

Приклад розв’язування задачі

В алюмінієвий калориметр масою 100 г налили 100 г води з температурою 20 °С й опустили нагрітий брусок масою 150 г, температура якого 80 °С. Після встановлення теплової рівноваги температура в калориметрі становила 27 °С. Визначте питому теплоємність бруска.

Позначимо як Q₁ і Q₂ кількість теплоти, отриманої калориметром і водою відповідно, а як Q₃ — кількість теплоти, відданої гарячим тілом.

Рівняння теплового балансу має вигляд:

Перевіримо одиниці величин:

Обчислимо питому теплоємність бруска:

5.1. Для чого необхідна більша кількість теплоти — для нагрівання на 1 °С склянки води чи чайника води?

5.2. Для чого необхідна більша кількість теплоти — для нагрівання на 1 °С 200 г води чи 200 г алюмінію?

5.3. Яка кількість теплоти необхідна для нагрівання на 1 °С одного кілограма міді; води; свинцю?

5.4. Що характеризує питома теплоємність: тіло чи речовину?

5.5. Питома теплоємність алюмінію становить Що це означає?

5.6. На що витрачається більше енергії: на нагрівання води чи алюмінієвого чайника, якщо їхні маси однакові?

5.7. Сталевому й мідному тягарцям однакової маси передали однакову кількість теплоти. У якого тягарця температура зміниться більше?

5.8. Яка кількість теплоти необхідна для нагрівання на 1 °С мідного бруска масою 2 кг?

5.9. Чому сонячні промені нагрівають річки й озера повільніше, ніж суходіл?

5.10. Чому близькість водоймищ впливає на температуру повітря?

5.11. Чому найчастіше в системах опалення для охолодження двигунів використовують воду?

5.12. Якою є питома теплоємність речовини, якщо для нагрівання 1 кг цієї речовини на 5 °С необхідна кількість теплоти 650 Дж?

5.13. Якою кількістю теплоти можна нагріти 200 г води від 20 °С до 50 °С?

5.14. Яку масу води можна нагріти на 10 °С 1 кДж теплоти?

5.15. На скільки градусів нагріється срібна ложка масою 50 г, отримавши від нагрівача 120 Дж теплоти?

5.16. Щоб нагріти 100 г алюмінію на 90 °С, необхідно 8,1 кДж теплоти. Обчисліть питому теплоємність алюмінію.

5.17. Під час охолоджування мідного паяльника масою 200 г до температури 20 °С виділилося 30,4 кДж енергії. Визначте початкову температуру паяльника.

5.18. До якої температури можна нагріти 500 г води, передавши їй 84 кДж теплоти? Початкова температура води 20 °С.

5.19. У якому випадку гаряча вода в склянці охолоне більше: якщо в склянку опустити срібну чи алюмінієву ложку однакової маси?

5.20. Залізні печі швидше нагрівають кімнату, ніж цегляні, але не так довго залишаються теплими. Чому?

5.21. Чому швидше прогрівається ґрунт до дощу, ніж після нього?

5.22. Тепла течія Гольфстрім омиває Кольський півострів, пом’якшуючи заполярний клімат і створюючи унікальні кліматичні зони. Якою властивістю води можна пояснити вплив Гольфстріму на температуру повітря? У який спосіб материк отримує теплоту від цієї течії?

5.23. Чому клімат островів помірніший, ніж клімат великих материків?

5.24. Чим пояснити, те, що в пустелях дуже великі добові перепади температур?

5.25. Яка кількість теплоти необхідна для нагрівання повітря в кімнаті розміром 5 х 4 х 3 м від 4 °С до 20 °С?

5.26. Яка кількість теплоти необхідна для того, щоб довести до температури кипіння 2 л води в алюмінієвому чайнику масою 700 г? Початкова температура води 20 °С.

5.27. Алюмінієва каструля масою 1,5 кг містить 800 г води за кімнатної температури (20 °С). Скільки окропу 1 потрібно долити в каструлю, щоб отримати воду з температурою 45 °С?

5.28. Визначте температуру води, якщо змішати 100 г окропу й 100 г води, взятої за температури 20 °С.

5.29. На нагрівання цеглини масою 4 кг на 63 °С витрачено таку саму кількість теплоти, як і на нагрівання води тієї самої маси на 13,2 °С. Визначте питому теплоємність цеглини.

5.30. У мідний калориметр масою 100 г налили 740 г води за температури 15 °С. У цей калориметр опустили брусок масою 200 г, нагрітий в окропі. Після встановлення теплової рівноваги температура в калориметрі підвищилася до 17 °С. Якою є питома теплоємність бруска?

5.31. Чому клімат, для якого характерні різкі перепади температури (денної та нічної, літньої та зимової), називають різко континентальним?

5.32. Дві однакові сталеві кульки нагріли до однакової температури, опустили: одну — в склянку з водою, другу — в склянку з такою самою кількістю гасу. Яка рідина нагріється до вищої температури? Чому?

5.33. В алюмінієвому чайнику нагріли воду. Укажіть, який із графіків залежності кількості теплоти Q, отриманої чайником і водою, від часу нагрівання t побудували для води, а який — для чайника. Втратами енергії знехтуйте.

5.34. На однакових пальниках нагрівали мідний і залізний бруски однакової маси. Укажіть, який графік побудовано для міді, а який — для заліза. Втратами енергії знехтуйте.

5.35. У посудину з холодною водою опустили три бруски (чавунний, мідний і свинцевий), що мають однакові маси й нагріті до тієї самої температури. Чи однаковими є температури брусків після охолодження? Чи однаковими є кількості теплоти, які бруски віддали воді?

5.36. В алюмінієвий калориметр, у якому було 200 г води за температури 10 °С, поклали мідний брусок масою 150 г, температура якого 100 °С. Визначте температуру води після встановлення теплової рівноваги. Маса калориметра дорівнює 100 г.

5.37. Температура холодної води у водогоні дорівнює 12 °С, а гарячої — 70 °С. Скільки холодної й гарячої води потрібно, щоб наповнити ванну водою за температури 37 °С? Маса води у ванні дорівнює 150 кг.

5.38. Скільки потрібно змішати гарячої води, що має температуру 90 °С, й холодної, що має температуру 10 °С, щоб отримати 100 кг води за температури 30 °С?

5.39. У 200 г води за температури 20 °С поміщають залізну деталь масою 300 г, що має температуру 10 °С, і мідну пластинку масою 400 г за температури 25 °С. Знайдіть температуру води і тіла, яка встановиться.

5.40. Тіло, нагріте до 100 °С, опустили у воду, що має температуру 10 °С. Через деякий час установилася загальна температура 40 °С. Якою буде температура води, якщо, не виймаючи першого тіла, в неї опустити ще одне таке саме тіло, нагріте до 100 °С?

3 Окріп — вода, що кипить.

Чому залізні печі швидше нагріваються ніж цегляні

Людина істота теплокровне. У зимовий час йому життєво необхідний обігрів житлових приміщень. Якщо житло не опалювати, то є велика небезпека серйозно захворіти і померти. Щоб цього не сталося, люди вигадують різні опалювальні прилади.

Відмітні особливості печей

Опалювальні печі бувають 3-х видів; суцільнометалеві це опалювальний щиток і димар з металу, комбіновані опалювальний щиток з металу, а димар з цегли, стаціонарні повністю зроблені з цегли.

Порівняння, засноване на фактах:

1. Щоб обігріти будова необхідно розрахувати його опалювальний кубічний об’єм.
2. Приміщення до 30 кубометрів можна опалити суцільнометалевою пічкою, наприклад, буржуйкою.
3. До 100 кубів можна топити комбінованими печами. Відрізняється тим, що має металевий опалювальний щиток і стаціонарний димар.
4. Понад 100 кубометрів краще використовувати тільки піч із цегли.

Яка цегляна піч або залізна швидше нагріє кімнату

На це питання можна дати відповідь лише шляхом порівняння. Метал з-за своєї щільності піддається швидкому нагріванню, ніж цегла. Швидкість нагріву металу варіюватися від конструктивних особливостей печі. Чим товще стіна, тим довше вона буде нагріватися.

Керамічні вироби (цегла, вогнетривку) мають пористу структуру, тому змінюють власну температуру повільно. При цьому він довше акумулює тепло. Віддача у нього вище.

Вибираючи пристосування для нагрівання приміщення. Намагаються врахувати всі нюанси. Трудомісткість установки, розмір і матеріал, використаний для виготовлення. Головне, що багатьма в першу чергу враховується, це мобільність. Її можна переміщати.

З чим пов’язаний швидкий нагрів залізних печей

Металева модель менш трудомістка в експлуатації. За рахунок високої щільності і тепловіддачі заліза, нею можна швидко і без клопоту нагріти маленьку квадратуру. Правда, за тією ж причини, піч дуже скоро охолоне, і в кімнаті стане значно холодніше. Щоб цього уникнути в ній треба постійно підтримувати вогонь.

Це не відноситься до комбінованих моделей. За рахунок димоходу з цегли вона зберігає тепло значно довше, здатна опалювати великі за розміром приміщення.

До плюсів можна віднести мобільність конструкцій:

1. Встановити їх можна в будь-якому куточку будинку, був би димовідвід.
2. Металева модель не має фундаменту, як цегляна, тому перемістити її можна без особливої праці.
3. До того ж, вона займає менше місця в приміщенні.
4. На літо пічку можна демонтувати опалювальний щиток як тієї, так і іншої різновиди і прибрати в шафу, до похолодання.
5. Придбати можна в господарському магазині.
6. До того ж оформити її в різних інстанціях буде простіше.
7. Для отримання сертифіката знадобиться мінімум часу. Тому що пічка з кераміки вважатися готовим агрегатом. У будь-який момент її можна примусити до роботи.

1. До мінусів можна віднести підвищену небезпека пожежі.
2. Травма небезпека, про розпечений метал легко обпектися.
3. Конструкції з цього матеріалу, під впливом вогню, досить швидко приходять в непридатність. Найчастіше справа закінчується прогоранием стінок або колосників (місце куди укладають дрова).
4. У середньому, такі пічки «живуть» не більше 3-5 років. Правда і ціна на них не сильно велика.
5. Ще одна не маловажна деталь, металева піч не дихає. З навколишнього повітря не йде вогкість. Це дуже погано може позначатися на самопочуття людини.
6. Також є велика ймовірність отруєння чадним газом. Він виділяється при горінні будь-якого палива, особливо газу, дерева або вугілля.

Важливо! Не підпускати до печі маленьких дітей і тварин. Це може спричинити за собою серйозні каліцтва.

Печі з цегли

Особливість цегляної печі, на відміну від металевої, в тому, що вона довше утримує тепло. Пов’язано це не стільки з товщиною цегли, скільки з особливостями димоходу.

По безлічі вентиляційних каналів дим, переміщаючись до труби, нагріває стіну. Цим він збільшує площу тепло віддає стіни. Що підвищує ефективність і кубатуру опалювальної кімнати. За рахунок того, що цегла має більш пористу структуру, нагрівання відбувається поступово.

Тому щоб акумулювати тепло, цьому матеріалу необхідно самому збільшити температуру. За рахунок бульбашок повітря, що знаходяться в порах обпаленої глини, тепло в цеглі тримається довго.

Велику роль відіграє розчин для кладки пристосування. До того ж така конструкція здатна регулювати вологість у приміщенні. Робиться це за рахунок вбирання глиною вологи.

Плюси ще і в багатофункціональності даного виду печі. Якщо на металевій, як правило, можна зварити або посмажити продукти, то в такій, можна випікати борошняні вироби. До того ж плита на стаціонарній більше, що дає додаткове місце для готування. Для зігріву це найкращий варіант. Адже у такого пристосування тепловіддача триває декілька годин після закінчення топки.

1. Мінуси пов’язані з тим, що ця пічка стаціонарна.
2. Її в разі потреби, не прихопиш з собою в похід і в комору вона не поміститься.
3. Для нормалізації процесу теплообміну має пройти деякий час зазвичай 20-25 хвилин. Після цього ККД стаціонарної печі різко зростає.
4. Ще одна неприємність, пов’язана з цим видом нагрівача кімнати. Після закінчення опалювального сезону піч іноді потрібно протоплювати. Необхідно це щоб не вийшла з ладу циркуляція всередині печі.
5. Чадний газ та пожежна безпека — це бич будь-якої печі. При неправильному встановленні димоходу не врятує ні один з порівнюваних матеріал.

Увага! Після того, як піч нагрілася, необхідно закривати піддувало. Робиться це щоб зменшити тягу і видування тепла з печі.

Так яка піч довше тримає тепло цегляна або залізна

Підводячи підсумок можна відзначити, що цегляна піч набагато довше тримає тепло, хоча і довше нагрівається

1. ККД металевої печі становить до 80 %.
2. ККД печі з цегли складе до 75 %.

Тепер зрозуміло, чому краще використовувати металеву пічку. Як видно з коефіцієнта корисної дії, метал набагато ефективніше при нагріванні приміщення. Правда, особливості кераміки також дуже гарні для обігріву. Мабуть, виходити в цьому питанні краще з особливостей самого приміщення. Планування підкаже найкращий варіант.