คุณสมบัติทางความร้อนของไม้ การศึกษาคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของพีท
ไม่เฉพาะเจาะจง แต่เป็นความจุความร้อนโดยรวม ในความหมายทางกายภาพที่ยอมรับโดยทั่วไป คือความสามารถของสารในการทำให้ร้อนขึ้น อย่างน้อยนั่นคือสิ่งที่ตำราฟิสิกส์ความร้อนบอกเรา - มันคือ ความหมายคลาสสิกความจุความร้อน (สูตรที่ถูกต้อง) อันที่จริงนี่เป็นลักษณะทางกายภาพที่น่าสนใจ เราไม่ค่อยรู้จักในชีวิตประจำวัน "ด้านเหรียญ" ปรากฎว่าเมื่อความร้อนถูกส่งมาจากภายนอก (การให้ความร้อน, การอุ่นเครื่อง) สารบางชนิดจะไม่ทำปฏิกิริยากับความร้อนเท่าๆ กัน ( พลังงานความร้อน) และทำให้ร้อนขึ้นอีกต่างหาก ความสามารถของ PEAT ในการรับ ยอมรับ กักเก็บ และสะสม (สะสม) พลังงานความร้อน เรียกว่า ความจุความร้อนของ PEAT และความจุความร้อนของพรุพรุเองก็เป็นลักษณะทางกายภาพที่อธิบายคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของเชื้อเพลิงพีท ในเวลาเดียวกัน ในแง่มุมต่าง ๆ ที่นำไปใช้ได้ สิ่งหนึ่งที่อาจกลายเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเรา ขึ้นอยู่กับกรณีการใช้งานจริง ตัวอย่างเช่น ความสามารถของสารในการรับความร้อนหรือความสามารถในการสะสมพลังงานความร้อนหรือ "พรสวรรค์" ในการรักษาไว้ อย่างไรก็ตาม แม้จะแตกต่างกันบ้าง ในแง่กายภาพ คุณสมบัติที่เราต้องการจะอธิบายโดยความจุความร้อนของพรุพรุ
"อุปสรรค์ที่น่ารังเกียจ" ขนาดเล็ก แต่มากของธรรมชาติพื้นฐานอยู่ในความจริงที่ว่าความสามารถในการทำให้ร้อนขึ้น - ความจุความร้อนของพรุพรุนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงไม่เพียงเท่านั้น องค์ประกอบทางเคมี, โครงสร้างโมเลกุลของสาร แต่ยังรวมถึงปริมาณ (น้ำหนัก, มวล, ปริมาตร). เนื่องจากการเชื่อมต่อที่ "ไม่น่าพอใจ" นี้ ความจุความร้อนรวมของเชื้อเพลิงพีทจึงทำให้ลักษณะทางกายภาพของสารไม่สะดวกเกินไป เนื่องจากหนึ่งพารามิเตอร์ที่วัดได้พร้อมกันอธิบาย "สองสิ่งที่แตกต่างกัน" กล่าวคือ: มันเป็นลักษณะเฉพาะของคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของ PEAT อย่างไรก็ตาม "ในการผ่าน" นั้นยังคำนึงถึงปริมาณด้วย การสร้างลักษณะเฉพาะชนิดหนึ่งซึ่งฟิสิกส์ความร้อน "สูง" และปริมาณสสาร "ซ้ำซาก" (ในกรณีของเรา: พรุพรุ) เชื่อมต่อโดยอัตโนมัติ
เหตุใดเราจึงต้องการลักษณะทางอุณหพลศาสตร์ของพรุพรุซึ่งมีการติดตาม "จิตใจที่ไม่เพียงพอ" อย่างชัดเจน? จากมุมมองของฟิสิกส์ ความจุความร้อนรวมของเชื้อเพลิงพีท (ในทางที่เงอะงะที่สุด) ไม่เพียงพยายามอธิบายปริมาณพลังงานความร้อนที่สามารถสะสมในพรุพรุเท่านั้น แต่ยัง "ในการส่งต่อเพื่อแจ้งให้เราทราบ" เกี่ยวกับ ปริมาณ PEAT ปรากฎว่าไร้สาระและไม่ชัดเจนชัดเจนเข้าใจได้มั่นคงและถูกต้องตามลักษณะทางอุณหพลศาสตร์ของเชื้อเพลิงพีท แทนที่จะเป็นค่าคงที่ที่มีประโยชน์ซึ่งเหมาะสมสำหรับการคำนวณทางอุณหพลศาสตร์เชิงปฏิบัติ เราได้รับพารามิเตอร์แบบลอยตัว ซึ่งเป็นผลรวม (อินทิกรัล) ของปริมาณความร้อนที่ได้รับจาก PEAT และมวลหรือปริมาตรของพรุพรุ
ขอขอบคุณสำหรับ "ความกระตือรือร้น" เช่นนี้ แต่ฉันสามารถวัดปริมาณเชื้อเพลิงพีทได้ด้วยตัวเอง ได้ผลสะดวกกว่าในรูปของ "มนุษย์" มาก ฉันไม่ต้องการ "แยก" ปริมาณ PEAT โดยวิธีการทางคณิตศาสตร์และการคำนวณโดยใช้สูตรที่ซับซ้อนจากความจุความร้อนทั้งหมดของ PEAT แต่เพื่อหาน้ำหนัก (มวล) เป็นกรัม (g, g) กิโลกรัม (กก.) , ตัน (t), ลูกบาศก์ (ลูกบาศก์เมตร, ลูกบาศก์เมตร, m3), ลิตร (ล.) หรือมิลลิลิตร (มล.) โดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่ คนฉลาดนานมาแล้วมีเครื่องมือวัดที่เหมาะสมกับจุดประสงค์เหล่านี้ ตัวอย่างเช่น เครื่องชั่งหรืออุปกรณ์อื่นๆ
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง "สิ่งที่น่ารำคาญคือลักษณะลอย" ของพารามิเตอร์: ความจุความร้อนรวมของพรุพรุ "อารมณ์" ที่ไม่เสถียรและเปลี่ยนแปลงได้ เมื่อคุณเปลี่ยน "ขนาดหรือขนาดที่ให้บริการ" ความจุความร้อนของ PEAT จะเปลี่ยนไปทันที ปริมาณมากขึ้นพรุพรุ ปริมาณทางกายภาพ ค่าสัมบูรณ์ของความจุความร้อนของพีท - เพิ่มขึ้น ปริมาณเชื้อเพลิงพีทน้อยกว่าความจุความร้อนของพรุพรุลดลง “อัปยศ” บ้างปรากฎ! กล่าวอีกนัยหนึ่ง สิ่งที่เรา "มี" ไม่สามารถถือได้ว่าเป็นการอธิบายลักษณะทางอุณหพลศาสตร์ของ PEAT อย่างต่อเนื่อง และเป็นที่พึงปรารถนาสำหรับเราที่จะ "มี" พารามิเตอร์อ้างอิงที่ชัดเจนและคงที่ซึ่งแสดงคุณลักษณะทางความร้อนของเชื้อเพลิงพีท โดยไม่มี "การอ้างอิง" กับปริมาณ (น้ำหนัก มวลของพีท ปริมาตร) จะทำอย่างไร?
นี่คือที่มาของวิธีการที่เรียบง่ายแต่ "เป็นวิทยาศาสตร์" เพื่อช่วยเรา มันลงมาไม่ใช่แค่ปลัดอำเภอ "ud. - เฉพาะ" มาก่อน ปริมาณทางกายภาพแต่เป็นวิธีการแก้ปัญหาที่หรูหราซึ่งเกี่ยวข้องกับการยกเว้นปริมาณของสสารจากการพิจารณา โดยธรรมชาติแล้ว พารามิเตอร์ "อึดอัดและไม่จำเป็น": มวลของพรุพรุหรือปริมาตรของพีทไม่สามารถตัดออกได้เลย อย่างน้อยก็ด้วยเหตุผลที่ว่าหากไม่มีปริมาณเชื้อเพลิงพีทก็จะไม่มี "หัวข้ออภิปราย" เอง และสารที่ควรจะเป็น ดังนั้นเราจึงเลือกมาตรฐานทั่วไปสำหรับมวลหรือปริมาตรของพื้นที่พรุซึ่งถือได้ว่าเป็นหน่วย สำหรับน้ำหนักของ PEAT หน่วยมวลของเชื้อเพลิงพีทดังกล่าวสะดวกในการใช้งานจริงกลายเป็น 1 กิโลกรัม (กก.)
ตอนนี้ เราให้ความร้อน PEAT หนึ่งกิโลกรัม 1 องศา และปริมาณความร้อน (พลังงานความร้อน) ที่เราต้องการเพื่อให้ความร้อนแก่เชื้อเพลิงพีทหนึ่งองศาคือพารามิเตอร์ทางกายภาพที่ถูกต้องของเรา ซึ่งอธิบายได้ดีค่อนข้างครบถ้วนและชัดเจนอย่างหนึ่งใน คุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ PEAT โปรดทราบว่าตอนนี้เรากำลังจัดการกับลักษณะที่อธิบาย คุณสมบัติทางกายภาพเนื้อหาของพรุพรุ แต่ไม่พยายาม "แจ้งให้เราทราบเพิ่มเติม" เกี่ยวกับปริมาณของมัน สะดวกสบาย? ไม่มีคำพูด มันเป็นเรื่องที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม ตอนนี้เราไม่ได้พูดถึงความจุความร้อนรวมของเชื้อเพลิงพีท ทุกอย่างเปลี่ยนไปแล้ว. นี่คือความจุความร้อนจำเพาะของพีท ซึ่งบางครั้งเรียกว่าแตกต่างกัน ยังไง? ความจุความร้อนสูงของพีท เฉพาะ (เต้น) และมวล (m) - ในกรณีนี้: คำพ้องความหมาย
ตารางที่ 1. ความร้อนจำเพาะพีท (ud.). ความจุความร้อนมวลของพรุพรุ ข้อมูลอ้างอิงสำหรับเชื้อเพลิงพีท
พีทเป็นตัวแทนทางธรณีวิทยาที่อายุน้อยที่สุดในกลุ่มฮิวไมต์ แม้ว่าจะจัดตามเงื่อนไขเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เป็นของแข็งเท่านั้น การรวมตัวของนิวเคลียสอะโรมาติกที่ไม่มีนัยสำคัญ โซ่ต่อพ่วงที่แตกแขนงอย่างกว้างขวาง รวมถึงกลุ่มการทำงานที่ซับซ้อน เป็นสาเหตุของความจุความร้อนที่สูงมากของพีทเมื่อเทียบกับความจุความร้อนของฮิวไมต์อื่นๆ
การศึกษาคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของพีทยังไม่ได้รับการพัฒนาที่เหมาะสม เป็นที่ทราบกันเพียงว่าสำหรับพีทแห้งสนิทที่อุณหภูมิห้อง 0.47-0.48 กิโลแคลอรี/(กก.-°ซ) และเล็กน้อยขึ้นอยู่กับชนิดของพีท (ทุ่ง เฉพาะกาล ที่ราบลุ่ม) และระดับของการสลายตัว
ลักษณะเฉพาะของพีทคือความชื้นสูงมาก ด้วยความชื้นที่เพิ่มขึ้นความจุความร้อนของพีทจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากมีการระบุแล้วว่าน้ำปริมาณมากในพีท (มากกว่า 90%) อยู่ในรูปแบบที่ไม่ผูกมัดหรือจับอย่างอ่อน และความจุความร้อนจึงอยู่ที่ 1 กิโลแคลอรี / (กก. - ° C) ตราบเท่าที่จำเพาะ ความจุความร้อนของพีทเปียกสามารถคำนวณได้โดยสูตร
Cy=0.475^1----- + kcal/(kg-°C), (V.1)
โดยที่ Wp คือความชื้นรวมของพีท % ของมวลทั้งหมด
การศึกษาอุณหพลศาสตร์ของพีทเผยให้เห็นการมีอยู่ของผลกระทบความร้อนอย่างมีนัยสำคัญซึ่งสูงสุดที่อุณหภูมิ 170-190 ° C ที่อุณหภูมิสูงกว่า 250 ° C การเปลี่ยนแปลงทางความร้อนของพีทเกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยความร้อนที่สังเกตได้ชัดเจนที่สุดใน ช่วงระหว่าง 270-380 ° C และ 540-580 ° C ภาพที่คล้ายกัน - ค่าสูงสุดของการดูดกลืนความร้อนหนึ่งค่าและค่าต่ำสุดของการคายความร้อนอย่างน้อยสองรายการ - ยังพบเห็นได้ในกระบวนการไพโรไลซิสของไม้ (ดูบทที่ XIII) ซึ่งอธิบายโดยสมบูรณ์ ความใกล้ชิดทางพันธุกรรมของวัตถุ
V. ถ่านสีน้ำตาล
แม้ว่าถ่านหินสีน้ำตาลจะเป็นพลังงานที่มีค่าและเป็นวัตถุดิบทางเทคโนโลยี แต่คุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของพวกมันยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเป็นระบบจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้
เนื่องจากการแปลงโครงสร้างโมเลกุลที่ค่อนข้างต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แกนควบแน่นที่พัฒนาไม่ดีและมีเฮเทอโรอะตอมหนักในปริมาณสูงในกลุ่มรอบนอก ความจุความร้อนของถ่านหินสีน้ำตาลจึงสูงกว่าความจุความร้อนของถ่านหินที่แปรสภาพได้ไม่ดี ( ดูตาราง III.1).
จากข้อมูลของ E. Rammler และ R. Schmidt จากผลการศึกษาถ่านหินสีน้ำตาล 11 ก้อน ความร้อนจำเพาะเฉลี่ยของถ่านหินสีน้ำตาลในแง่ของมวลแห้งและไร้เถ้าในช่วง 20 ° C-T (T ^ 200 ° C) สามารถคำนวณได้จากสูตร
Cy = 0.219+28.32-10~4(7°+5.93-104G, kcal/(kg-°C), (VI.1)
Tde d° - ผลผลิตเรซิน, % ต่ออินทรียวัตถุแห้ง; T - อุณหภูมิ° C
การวิเคราะห์ผลกระทบของการรวมแร่และความชื้นอิสระต่อความจุความร้อนของถ่านหินสีน้ำตาลทำให้ผู้เขียนได้รับการพึ่งพาทั่วไปที่ถูกต้องที่อุณหภูมิสูงถึง 200 ° C:
|
|
ที่ไหน Ts7r - ความชื้นทำงาน; Ac - ปริมาณเถ้าถ่านหิน%
เนื่องจาก E. Rammler และ R. Schmidt ใช้วิธีการผสมเพื่อกำหนดความจุความร้อน ซึ่งดังที่กล่าวไว้ข้างต้นต้องใช้เวลาอย่างมากในการทำให้อุณหภูมิของระบบคงที่ โดยธรรมชาติแล้ว ผลลัพธ์ที่ได้จะแตกต่างไปจากข้อมูลที่ได้รับระหว่างการให้ความร้อนแบบไดนามิก
ตัวอย่างเช่น จากสูตร (VI.!) ตามมาว่าในช่วง 20-200 ° C ความจุความร้อนเฉลี่ยจะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ข้อสรุปนี้ขัดแย้งกับผลลัพธ์ที่ได้จาก A. A. Agroskin et al. ในการพิจารณาความจุความร้อนของกลุ่มถ่านหินสีน้ำตาลในประเทศจากแหล่งต่างๆ การกำหนดหาถูกดำเนินการตามวิธีเปลือกหุ้มฉนวนความร้อนด้วยตัวอย่างแห้งก่อนบดให้มีขนาดอนุภาคน้อยกว่า 0.25 มม. ในกระแสไนโตรเจนบริสุทธิ์ที่ต่อเนื่องกันที่อัตราการให้ความร้อนที่ 10°C/นาที ผลลัพธ์เกี่ยวข้องกับมวลปัจจุบันของกลุ่มตัวอย่าง -
ลักษณะของตัวอย่างที่ศึกษาแสดงไว้ในตาราง
หก. 1 และในรูป 26 แสดงการพึ่งพาความจุความร้อนที่มีประสิทธิภาพต่ออุณหภูมิ
เส้นโค้งทั้งหมดในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 20 ถึง 1,000 ° C มีลักษณะที่คล้ายกันและแตกต่างกันเพียงเล็กน้อย - 96
ตอบกลับ 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
อุณหภูมิ, ° С
ข้าว. 26. การพึ่งพาอุณหภูมิของความจุความร้อนที่มีประสิทธิภาพของถ่านหินสีน้ำตาลของเงินฝากบางส่วน:
1-4 - เงินฝากตามลำดับ Irsha-Borodnskoye, Berezovskoye, Gusnnoozer-
Skoye, Yovo-Dmitrovskoe
พวกมันถูกแยกออกจากกันตามค่าสัมบูรณ์ของความจุความร้อน ค่าสูงสุดและค่าต่ำสุดที่สังเกตได้จากเส้นโค้งจะสัมพันธ์กับอุณหภูมิเดียวกัน ที่อุณหภูมิ 20 ° C ความจุความร้อนที่มีประสิทธิภาพซึ่งใกล้เคียงกับของจริงจะเปลี่ยนเป็นถ่านหินต่างๆ ภายใน 0.27-0.28 kcal / (kg - ° C) ซึ่งสอดคล้องกับผลลัพธ์ที่ได้จากสูตร (VI. 1) และ (VI .2).
ตาราง VI.!
ความแปรผันเชิงเส้นของความจุความร้อนที่มีประสิทธิภาพ (ดูรูปที่ 26) เกิดขึ้นเฉพาะในช่วง 20-120°C เท่านั้น เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น จะสังเกตเห็นความจุความร้อนที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยมีค่าสูงสุดที่ 200°C เท่ากับ 0.47 -■
0.49 กิโลแคลอรี/(กก.-°ซ) การดูดกลืนความร้อนสูงสุดครั้งแรกนี้เกิดจากการขจัดความชื้นที่ถูกผูกไว้และการเริ่มต้นของปฏิกิริยาไพโรไลซิสมวลสารอินทรีย์ที่ดำเนินการกับการดูดซับความร้อน การดูดกลืนความร้อนสูงสุดครั้งที่สองที่ 0.42-0.49 kcal/(kg-°C) เกิดขึ้นที่อุณหภูมิประมาณ 550°C ซึ่งบ่งชี้ถึงความเด่นของปฏิกิริยาดูดความร้อนของการทำลายมวลอินทรีย์และการสลายตัวของส่วนหนึ่งของแร่ธาตุเจือปน . เป็นลักษณะที่ค่าดูดกลืนความร้อนสัมบูรณ์ที่ใหญ่ที่สุด - 7 Zach 179 97 ยอดเขาเหล่านี้เป็นลักษณะเฉพาะของถ่านหินจากแหล่งสะสมของ Novo-Dmitrovskoe ซึ่งแตกต่างจากถ่านหินชนิดอื่นที่มีสารระเหยที่ให้ผลผลิตสูง
การให้ความร้อนเพิ่มเติมถึง 1,000 °C จะทำให้ความจุความร้อนลดลงทีละ 0.07-0.23 กิโลแคลอรี/(kg-°C) เนื่องจากการเกิดปฏิกิริยาคายความร้อนในการก่อตัวของโครงสร้างโค้ก
การเปรียบเทียบเส้นโค้งของการเปลี่ยนแปลงในความจุความร้อนที่มีประสิทธิภาพ (ดูรูปที่ 26) กับข้อมูลการศึกษาเชิงความร้อนของถ่านหินสีน้ำตาลยังเผยให้เห็นถึงความคลาดเคลื่อนบางประการ สิ่งสำคัญที่สุดคือการปรากฏบนเทอร์โมแกรมของนิกดูดความร้อนตัวที่สามที่อุณหภูมิ 700–715 องศาเซลเซียส เอฟเฟกต์ดูดความร้อน เนื่องจาก Sef ในช่วงเวลานี้ยังคงต่ำกว่าความจุความร้อนจริง สาเหตุของความผันผวนดังกล่าวในความจุความร้อนที่มีประสิทธิภาพสังเกตโดยวิธีแม้กระทั่งที่มากขึ้น อุณหภูมิสูงอยู่ในลักษณะที่ซับซ้อนของการก่อตัวของโครงสร้างโค้ก
ความจุความร้อนที่แท้จริง (สมดุล) ของถ่านหินที่ตรวจสอบทั้งหมดจะเพิ่มขึ้นแบบโมโนโทนตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (ตารางที่ VI.2) ค่าความจุความร้อนที่แท้จริงของถ่านหินสีน้ำตาลของเงินฝาก Novo-Dmitrovsky ที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับความจุความร้อนของถ่านหินอื่น ๆ นั้นอธิบายได้จากปริมาณเถ้าที่สูง
ผลกระทบจากความร้อนทั้งหมด [tab. (VI.3)] ปฏิกิริยาไพโรไลซิสตามสูตร (1.13) และ (1.14) ถูกกำหนดโดยความแตกต่างระหว่างพื้นที่ที่ล้อมรอบโดยประสิทธิผลและ
ตาราง VI.2
|
ความจุความร้อนที่แท้จริงของถ่านหินสีน้ำตาล
บันทึก. ตัวเศษคือ kJ / "kg K ตัวส่วนคือ kcal / (kg ■° C) ตาราง U1.3 ผลทางความร้อนรวมของปฏิกิริยาไพโรไลซิสถ่านหินสีน้ำตาลในช่วง 20-1000 ° C อัตราการให้ความร้อน 10 ° C / นาที |
ผลทางความร้อนของไพโรไลซิส
สนาม
ความจุความร้อนที่แท้จริง ในกรณีนี้ พื้นที่ที่อยู่ใต้เส้นกราฟความจุความร้อนจริงจะแสดงคุณลักษณะของการคายความร้อน และพื้นที่เหนือเส้นโค้งนี้แสดงลักษณะเฉพาะของการดูดกลืนความร้อนของปฏิกิริยาไพโรไลซิส
ด้วยการแปลงถ่านหินสีน้ำตาลที่เพิ่มขึ้นความจุความร้อนของถ่านหินจะลดลง (รูปที่ 27)
ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว ถ่านหินและแอนทราไซต์
ถ่านหินเหล่านี้เป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เป็นของแข็งที่หลากหลายมากในแง่ของคุณสมบัติทางกายภาพและเทคโนโลยี โดยมีลักษณะเฉพาะจากการเปลี่ยนแปลงของวัสดุต้นทางในระดับที่แตกต่างกันแต่ค่อนข้างสูง
ความจุความร้อนของถ่านหินขึ้นอยู่กับระยะของการแปรสภาพ (ดู Ch. II1.1) สภาวะการเกิดขึ้น ปริมาณเถ้า ความชื้น และปัจจัยอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง ซึ่งจะพิจารณาอิทธิพลในบทต่อไป
ส่วนนี้ให้ข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับความจุความร้อนที่แท้จริงและมีประสิทธิภาพของถ่านหินบิทูมินัสจากอ่างบางแห่งที่อุณหภูมิปานกลาง รวมทั้งระหว่างการสลายตัวด้วยความร้อน
ตารางแสดงคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของผลิตภัณฑ์พีทและผลิตภัณฑ์พีท โดยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในช่วงตั้งแต่ -71 ถึง 20°C คุณสมบัติดังต่อไปนี้ของพีทได้รับ: ความหนาแน่นปรากฏเป็น kg/m 3 , การนำความร้อนใน W/(m deg) และ kcal/(m h deg) และการกระจายความร้อนในหน่วย 10 8 m 2 / s และ 10 4 m 2 / ชั่วโมง.
คุณสมบัติที่ระบุไว้สำหรับพีทบด, ก้อน, บด, พีทอัดก้อนและแผ่นพีท สำหรับความหนาแน่น ค่าการนำความร้อนและการกระจายความร้อนจะได้รับที่อุณหภูมิติดลบ ความหนาแน่นของพีทสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 200 ถึง 890 กก. / ม. 3. พีทอัดก้อนมีความหนาแน่นสูงซึ่งแตกต่างจากพีทที่เป็นก้อนเนื้อเบา ความหนาแน่นของพีทแสดงที่ความดันบรรยากาศ
ค่าการนำความร้อนของพีทแตกต่างกันไปในช่วง 0.06 ถึง 0.45 W/(m องศา) การนำความร้อนได้มากที่สุดคือแผ่นพีทอัดก้อนและพีทอัดก้อน การกระจายความร้อนของพีทอยู่ในช่วงตั้งแต่ 12·10 -8 ถึง 60·10 -8 m 2 /s
ความหนาแน่นและการนำความร้อนของแผ่นพีทและพีท
ตารางแสดงค่าการนำความร้อนของแผ่นพีทและพีทที่มีความหนาแน่นต่างกันขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่ 0, 50 และ 100°C ความหนาแน่นของพีทและแผ่นคอนกรีตอยู่ระหว่าง 180 ถึง 190 กก./ม. 3 มิติของการนำความร้อนในตัวเศษเป็น W / (m องศา); ในตัวส่วน - เป็น kcal / (m hour deg) จากตารางจะเห็นได้ว่าเมื่อให้ความร้อนกับแผ่นพีทและพีท ค่าการนำความร้อนของพวกมันจะเพิ่มขึ้น
ค่าการนำความร้อนของพีทชิป
ค่าการนำความร้อนของชิปพีทแห้งที่มีความหนาแน่นรวมต่างกันที่อุณหภูมิ 20°C จะแสดงไว้ ความหนาแน่นของพีทชิปแตกต่างกันไปตั้งแต่ 77 ถึง 250 กก./ม. 3 ด้วยการเพิ่มความหนาแน่นของเศษเล็กเศษน้อย การนำความร้อนของมันยังเพิ่มขึ้น และสำหรับเศษที่หนาแน่นที่สุด สามารถเข้าถึงค่า 0.076 W/(m องศา)
ความจุความร้อนรวมของหินเคลย์ลีย์ ค่าสัมประสิทธิ์ "C" คืออะไร: (sp.) ความจุความร้อนจำเพาะของ CLAY ลักษณะทางอุณหพลศาสตร์ประเภทนี้ของวัสดุที่เป็นดินแตกต่างกันอย่างไร เหตุใดจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้พารามิเตอร์ทางกายภาพเดียวที่อธิบายคุณสมบัติทางความร้อนของดินเหนียว และเหตุใดจึงจำเป็นต้องแนะนำสัมประสิทธิ์ "เพื่อคูณเอนทิตี ซึ่งทำให้ชีวิตของ คนธรรมดา"?ไม่เฉพาะเจาะจง แต่เป็นความจุความร้อนโดยรวม ในความหมายทางกายภาพที่ยอมรับโดยทั่วไป คือความสามารถของสารในการทำให้ร้อนขึ้น อย่างน้อยนี่คือสิ่งที่ตำราเกี่ยวกับฟิสิกส์เชิงความร้อนบอกเรา - นี่คือคำจำกัดความคลาสสิกของความจุความร้อน (สูตรที่ถูกต้อง) อันที่จริงนี่เป็นลักษณะทางกายภาพที่น่าสนใจ เราไม่ค่อยรู้จักในชีวิตประจำวัน "ด้านเหรียญ" ปรากฎว่าเมื่อมีการจ่ายความร้อนจากภายนอก (ความร้อน การอุ่นเครื่อง) สารบางชนิดจะไม่ทำปฏิกิริยากับความร้อนเท่ากัน (พลังงานความร้อน) และให้ความร้อนต่างกัน ความสามารถของ CLAY ในการรับ ยอมรับ สะสม และสะสม (สะสม) พลังงานความร้อน เรียกว่า ความจุความร้อนของ CLAY และความจุความร้อนของวัสดุดินเหนียวนั้นเป็นลักษณะทางกายภาพที่อธิบายคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของหินดินเหนียว ในเวลาเดียวกัน ในแง่มุมต่าง ๆ ที่นำไปใช้ได้ สิ่งหนึ่งที่อาจกลายเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเรา ขึ้นอยู่กับกรณีการใช้งานจริง ตัวอย่างเช่น ความสามารถของสารในการรับความร้อนหรือความสามารถในการสะสมพลังงานความร้อนหรือ "พรสวรรค์" ในการรักษาไว้ อย่างไรก็ตาม แม้จะแตกต่างกันบ้าง ในแง่กายภาพ คุณสมบัติที่เราต้องการจะอธิบายโดยความจุความร้อนของวัสดุดินเหนียว
"อุปสรรค์ที่น่ารังเกียจ" ขนาดเล็ก แต่มากของธรรมชาติพื้นฐานคือความสามารถในการทำให้ร้อนขึ้น - ความจุความร้อนของหินตะกอนดินเหนียวนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับองค์ประกอบทางเคมีโครงสร้างโมเลกุลของสาร แต่ยังรวมถึงปริมาณของมันด้วย (น้ำหนัก มวล ปริมาตร) . เนื่องจากการเชื่อมต่อที่ "ไม่น่าพอใจ" ดังกล่าว ความจุความร้อนทั้งหมดของวัสดุดินเหนียวจึงไม่สะดวกต่อลักษณะทางกายภาพของสาร เนื่องจากหนึ่งพารามิเตอร์ที่วัดได้พร้อมกันอธิบาย "สองสิ่งที่แตกต่างกัน" กล่าวคือ: มันเป็นลักษณะเฉพาะของคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของ CLAY อย่างไรก็ตาม "ในการผ่าน" มันยังคำนึงถึงปริมาณด้วย การก่อตัวของลักษณะสำคัญชนิดหนึ่งซึ่งฟิสิกส์ความร้อน "สูง" และปริมาณสสาร "ซ้ำซาก" (ในกรณีของเรา: หินตะกอน) เชื่อมต่อกันโดยอัตโนมัติ
เหตุใดเราจึงต้องการลักษณะทางอุณหพลศาสตร์ของหินซึ่งมีการติดตาม "จิตใจที่ไม่เพียงพอ" อย่างชัดเจน? จากมุมมองของฟิสิกส์ ความจุความร้อนรวมของดินเหนียว (ในทางที่เงอะงะที่สุด) ไม่เพียงพยายามอธิบายปริมาณพลังงานความร้อนที่สามารถสะสมในหินเท่านั้น แต่ยัง "ในการบอกเรา" เกี่ยวกับ ปริมาณดินเหนียว ปรากฎว่าไร้สาระ แต่ไม่ชัดเจนเข้าใจได้มั่นคงและถูกต้องตามลักษณะทางอุณหพลศาสตร์ของวัสดุดินเหนียว แทนที่จะเป็นค่าคงที่ที่มีประโยชน์ซึ่งเหมาะสมสำหรับการคำนวณทางอุณหพลศาสตร์เชิงปฏิบัติ เราได้รับพารามิเตอร์แบบลอยตัว ซึ่งเป็นผลรวม (อินทิกรัล) ของปริมาณความร้อนที่ได้รับจากดินเหนียวและมวลหรือปริมาตรของหินตะกอน
ขอขอบคุณสำหรับ "ความกระตือรือร้น" เช่นนี้ แต่ฉันสามารถวัดปริมาณของ CLAY ได้ด้วยตัวเอง ได้ผลสะดวกกว่าในรูปของ "มนุษย์" มาก ฉันไม่ต้องการ "แยก" ปริมาณของ CLAY โดยวิธีการทางคณิตศาสตร์และการคำนวณโดยใช้สูตรที่ซับซ้อนจากความจุความร้อนทั้งหมดของ CLAY ที่อุณหภูมิต่างกัน แต่เพื่อหาน้ำหนัก (มวล) เป็นกรัม (g, g) กิโลกรัม (กก.), ตัน (ตัน), ลูกบาศก์ (ลูกบาศก์เมตร, ลูกบาศก์เมตร, m3), ลิตร (ล.) หรือมิลลิลิตร (มล.) นอกจากนี้คนฉลาดยังมีเครื่องมือวัดที่เหมาะสมกับวัตถุประสงค์เหล่านี้มานานแล้ว ตัวอย่างเช่น เครื่องชั่งหรืออุปกรณ์อื่นๆ
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง "สิ่งที่น่ารำคาญคือธรรมชาติที่ลอยได้" ของพารามิเตอร์: ความจุความร้อนรวมของหินตะกอน "อารมณ์" ที่ไม่เสถียรและเปลี่ยนแปลงได้ เมื่อเปลี่ยน "ขนาดเสิร์ฟหรือปริมาณ" ความจุความร้อนของ CLAY ที่อุณหภูมิต่างกันจะเปลี่ยนไปทันที ดินเหนียวมากขึ้น ปริมาณทางกายภาพ ค่าสัมบูรณ์ของความจุความร้อน ดินเหนียว- เพิ่มขึ้น ปริมาณดินเหนียวน้อยลง ค่าความจุความร้อนของดินเหนียวลดลง “อัปยศ” บ้างปรากฎตัว! กล่าวอีกนัยหนึ่ง สิ่งที่เรา "มี" ไม่สามารถถือเป็นค่าคงที่ที่อธิบายลักษณะทางอุณหพลศาสตร์ของ CLAY ที่อุณหภูมิต่างกันได้ และเป็นที่พึงปรารถนาสำหรับเราที่จะ "มี" ค่าสัมประสิทธิ์คงที่ที่เข้าใจได้ ซึ่งเป็นพารามิเตอร์อ้างอิงที่กำหนดคุณสมบัติทางความร้อนของหิน โดยไม่มี "การอ้างอิง" กับปริมาณ (น้ำหนัก มวล ปริมาตร) จะทำอย่างไร?
นี่คือที่มาของวิธีการที่เรียบง่ายแต่ "เป็นวิทยาศาสตร์" เพื่อช่วยเรา มันลงมาที่ไม่เพียง แต่ปลัดอำเภอ "sp. - เฉพาะ" ต่อหน้าปริมาณทางกายภาพเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีแก้ปัญหาที่หรูหราซึ่งเกี่ยวข้องกับการยกเว้นปริมาณของสารออกจากการพิจารณา โดยธรรมชาติแล้ว พารามิเตอร์ "อึดอัดและไม่จำเป็น": เป็นไปไม่ได้เลยที่จะแยกมวลหรือปริมาตรของ CLAY ออก อย่างน้อยก็ด้วยเหตุผลที่ว่าถ้าไม่มีวัสดุดินเหนียวจำนวนมากก็จะไม่มี "หัวข้อสนทนา" เอง และสารที่ควรจะเป็น ดังนั้นเราจึงเลือกมาตรฐานตามเงื่อนไขบางอย่างสำหรับมวลหรือปริมาตรของ CLAY ซึ่งถือได้ว่าเป็นหน่วยที่เหมาะสมในการกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ "C" ที่เราต้องการ สำหรับน้ำหนักของ CLAY หน่วยมวลของหินตะกอนดังกล่าว สะดวกในการใช้งานจริง กลายเป็น 1 กิโลกรัม (กก.)
ตอนนี้เราให้ความร้อนแก่ดินเหนียวหนึ่งกิโลกรัม 1 องศา และปริมาณความร้อน (พลังงานความร้อน) ที่เราจำเป็นต้องทำให้ดินเหนียวร้อนขึ้นหนึ่งองศาคือพารามิเตอร์ทางกายภาพที่ถูกต้องของเรา ค่าสัมประสิทธิ์ "C" โอเค คำอธิบายค่อนข้างสมบูรณ์และเข้าใจได้ หนึ่งในคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของ CLAY ที่อุณหภูมิต่างๆ โปรดทราบว่าตอนนี้เรากำลังจัดการกับลักษณะเฉพาะที่อธิบายคุณสมบัติทางกายภาพของสารดินเหนียว แต่ไม่ได้พยายาม "แจ้งให้เราทราบเพิ่มเติม" เกี่ยวกับปริมาณของมัน สะดวกสบาย? ไม่มีคำพูด มันเป็นเรื่องที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม ตอนนี้เราไม่ได้พูดถึงความจุความร้อนรวมของดินเหนียวในฐานะหินตะกอน ทุกอย่างเปลี่ยนไปแล้ว. นี่คือความจุความร้อนจำเพาะของดินเหนียว ซึ่งบางครั้งเรียกด้วยชื่ออื่น ยังไง? ความจุความร้อนสูงของดินเหนียว เฉพาะ (sp.) และมวล (m.) - ในกรณีนี้: คำพ้องความหมายหมายถึงค่าสัมประสิทธิ์ "C" ที่เราต้องการ
ตารางที่ 1. ค่าสัมประสิทธิ์ความจุความร้อนจำเพาะของ CLAY (sp.) ความจุความร้อนมวลของวัสดุดินเหนียว ข้อมูลอ้างอิงสำหรับหินตะกอน