Теплоемкость кирпича: Удельная теплоемкость кирпича — какая теплопроводность кирпича

Удельная теплоемкость кирпича — какая теплопроводность кирпича

Кирпич — это строительный материал, который довольно часто используется в строительстве. Перед тем как начать строительство, необходимо обратить внимание на такой показатель, как теплоёмкость. Этот показатель оказывает огромное влияние на тепловую изоляцию помещения. А это значит, что он оказывает огромное влияние на уровень комфорта, при нахождении в помещении. Помимо этого, необходимо особое внимание уделить теплопроводности, так как именно этот показатель указывает на способность к сохранению тепла в помещении.

Важно! Кирпич бывает нескольких видов, такие показатели как теплопроводность и теплоёмкость отличаются в зависимости от вида материала.

Содержание страницы

Реклама

Какая удельная теплоёмкость

@ru.wikipedia.org

Теплоёмкость — это то количество тепла, которое необходимо для нагревания одного килограмма кирпича на один градус по Цельсию. Уровень теплоёмкости может изменяться, в зависимости от индивидуальных характеристик материала.

Керамический

Реклама

@kirpichsar.ru

Данный вид строительного материала изготавливается из глины, в которую добавляются специальные вещества. После замешивания раствора и придания необходимой формы, материал подвергается термической обработке в печах. Плотность варьируется от 1300 до 1500 кг/м³. Теплоёмкость колеблется от 0.7 до 0.9 кДж.

Реклама

Керамические изделия имеют ряд преимуществ, которые объясняют высокие показатели спроса на данный строительный материал:

• Гладкая поверхность — обеспечивается удобство в укладке и повышается эстетичность.
• Повышенный уровень влагостойкости и морозостойкости — отсутствует необходимость в проведении дополнительных обработок.
• Повышенный уровень устойчивости к высоким температурам — можно использовать, при изготовлении мангалов и печей.

Силикатный

@stroy-kh. com.ua

Реклама

Показатели теплоёмкости варьируются от 0.75 до 0.85 кДж, плотность — достигает 2200 м³. Широко используется в строительной сфере, благодаря ряду следующих преимуществ:

• низкая стоимость материала;
• доступность;
• высокие показатели прочности;
• повышенные свойства к звукоизоляции помещений.

Важно! Продукт используется во время проведения строительных работ, при возведении перегородок и в качестве слоя между кладками. Поскольку, он выступает в роли звукоизоляционного материала.

Огнеупорные

Реклама

@Isolux.ru

Отличаются повышенной массой, поскольку, уровень прочности достигает 2700 кг/м³. В зависимости от вида огнеупорных изделий, различается показатели теплоёмкости. Минимальные показатели отмечаются у карборундовых материалов (0,779 кДж).

Обратите внимание! При укладке печи карборундовым кирпичём, её скорость нагрева будет намного выше, чем при шамотной кладке. Но скорость охлаждения значительно быстрее.

Реклама

Огнеупорный кирпич используется для обустройства печи, максимальный уровень её нагрева может достигать 1500 градусов. На теплоёмкость, в первую очередь будет оказывать влияние именно температура нагрева. Чем она будет выше, тем более высокие показатели теплоёмкости будет показывать материал. К примеру, при обычных условиях шамотный кирпич будет иметь теплоёмкость равную примерно 0,83 кДж. Но после его нагревания до 1400 градусов, также и возрастает этот показатель, и она уже будет равняться около 1,25кДж.

Какая теплопроводность кирпича?

@etokirpichi.ru

Реклама

Материалы обладают таким свойством, как проведения тепла из более холодного помещения в тёплое. За данную особенность материалов отвечает такой показатель, как коэффициент теплопроводности. Если в случае с теплоёмкостью, чем она больше, тем лучше. Здесь, всё наоборот, чем меньше коэффициент теплоёмкости, тем материал лучше сохраняет тепло. На теплопроводность, в первую очередь оказывает непосредственное влияние конфигурация и плотность кирпича. Материала с высокими показателями плотности, соответственно имеют высокий уровень теплопроводности.

В зависимости от состава, кирпичи разделяются на:

• керамический;
• силикатный;
• огнеупорный.

Важно! В зависимости от вида кирпича, его показатели теплопроводности могут значительно отличаться друг от друга.

Реклама

Керамический

@keramstroi.ru

Теплопроводность материала напрямую зависит от прочности и плотности изделий. Так, чем выше данные характеристики, тем меньшей способностью, они будут обладать к сохранению тепла в помещении. Керамические изделия могут быть:

Реклама

• Полнотелый — теплопроводность 0,85 Вт*мС.
• Пустотелые — теплопроводность 0,55 Вт*мС.

Очевидно, что теплопроводность не относится к сильным сторонам керамического кирпича.

Силикатный

Отличается от предыдущего вида составом, теплопроводностью и цветом. Изготавливается из очищенного песта. Обладает более увеличенными показателями теплопроводности, которая варьируется от 0,4 до 1,3 Вт*мС.

Реклама

Огнеупорный

Изготовлен специально для использования в агрессивной среде, в помещениях, которые находятся под воздействием высоких температур. В огнеупорных кирпичах уровень теплопроводности может увеличиваться, из-за воздействия высоких температур. В данном случае показатель теплопроводности может достигать 7,5 Вт*мС.

Поделиться

Оценить статью

Оставить комментарий

Удельная теплоемкость кирпича: керамического, силикатного и огнеупорного

X

Подбирая подходящий материал для проведения того или иного вида строительных работ, особое внимание следует обращать на его технические характеристики. Это касается и удельной теплоемкости кирпича, от которой во многом зависит потребность дома в последующей термоизоляции и дополнительной отделке стен.

Характеристики кирпича, которые влияют на его применение:

• Удельная теплоемкость. Величина, определяющая количество тепловой энергии, необходимой для нагревания 1 кг на 1 градус.
• Теплопроводность. Очень важная характеристика для кирпичных изделий, позволяющая определить количество передаваемого тепла со стороны комнаты на улицу.
• На уровень теплопередачи кирпичной стены прямым образом влияют характеристики использованного для ее возведения материала. В тех случаях, когда речь идет о многослойной кладке, потребуется учитывать коэффициент теплопроводности каждого слоя в отдельности.

Теплопроводность и теплоемкость кирпича

1. Что это такое и что на них влияет?
2. Виды материалов и их характеристики
3. Сравнение с другими материалами
4. Морозостойкость

Теплопроводность и теплоемкость кирпича – важные параметры, позволяющие определиться с выбором материала для возведения жилых зданий, сохраняя в них необходимый уровень тепла. Удельные показатели рассчитываются и приводятся в специальных таблицах.

Что это такое?

Физическая характеристика теплоемкости присуща любому веществу. Она обозначает количество теплоты, которое поглощает физическое тело при нагревании на 1 градус Цельсия или Кельвина. Ошибочно отождествлять общее понятие с удельным, поскольку последнее подразумевает температуру, необходимую для нагревания одного килограмма вещества. Точно определить ее число представляется возможным только в лабораторных условиях. Показатель необходим для определения теплоустойчивости стен здания и в том случае, когда строительные работы проводятся при минусовых температурах. Для строительства частных и многоэтажных жилых домов и помещений используются материалы с высокими показателями теплопроводности, поскольку они аккумулируют тепло и поддерживают температуру в помещении.

Преимущество зданий из кирпича — позволяют сэкономить на оплате отопления.

Характеристики, влияющие на качество

Нужно учитывать следующие свойства продукта:

• теплопроводность – это способность передавать тепло, полученное от воздуха внутри помещения, наружу;
• теплоемкость – количество тепла, позволяющее осуществить нагрев одного килограмма стройматериала на один градус по Цельсию;
• плотность – определяется наличием внутренних пор.

Ниже будет приведено описание различных типов изделий.

Виды кирпичей

Теплоемкость строительных материалов

Теплоемкость материалов, таблица по которой приведена выше, зависит от плотности и коэффициента теплопроводности материала.

А коэффициент теплопроводности, в свою очередь, зависит от крупности и замкнутости пор. Мелкопористый материал, имеющий замкнутую систему пор, обладает большей теплоизоляцией и, соответственно, меньшей теплопроводностью, нежели крупнопористый.

Это очень легко проследить на примере наиболее распространенных в строительстве материалов. На рисунке, представленном ниже, показано каким образом влияет коэффициент теплопроводности и толщина материала на теплозащитные качества наружных ограждений.

Из рисунка видно, что строительные материалы с меньшей плотностью обладают меньшим коэффициентом теплопроводности. Однако так бывает не всегда. Например, существуют волокнистые виды теплоизоляции, для которых действует противоположная закономерность: чем меньше плотность материала, тем выше будет коэффициент теплопроводности.

Поэтому нельзя доверять исключительно показателю относительной плотности материала, а стоит учитывать и другие его характеристики.

Влияние температурного режима

На качества большое влияние оказывает температурный режим. Так, при средней плотности материала теплоемкость может отличаться, в зависимости от температуры окружающей среды.

Из вышеперечисленного следует, что подбирать стройматериал необходимо, исходя из его характеристик и дальнейшей области его применения. Так удастся построить помещение, которое будет отвечать необходимым требованиям.

Источник

Теплоемкость строительных материалов

Какими же должны быть стены частного дома, чтобы соответствовать строительным нормам? Ответ на этот вопрос имеет несколько нюансов. Чтобы с ними разобраться, будет приведен пример теплоемкости 2-х наиболее популярных строительных материалов: бетона и дерева. Теплоемкость бетона имеет значение 0,84 кДж/(кг*°C), а дерева — 2,3 кДж/(кг*°C).

На первый взгляд можно решить, что дерево — более теплоемкий материал, нежели бетон. Это действительно так, ведь древесина содержит практически в 3 раза больше тепловой энергии, нежели бетон. Для нагрева 1 кг дерева нужно потратить 2,3 кДж тепловой энергии, но при остывании оно также отдаст в пространство 2,3 кДж. При этом 1 кг бетонной конструкции способен аккумулировать и, соответственно, отдать только 0,84 кДж.

Но не стоит спешить с выводами. Например, нужно узнать, какую теплоемкость будет иметь 1 м 2 бетонной и деревянной стены толщиной 30 см. Для этого сначала нужно посчитать вес таких конструкций. 1 м 2 данной бетонной стены будет весить: 2300 кг/м 3 *0,3 м 3 = 690 кг. 1 м 2 деревянной стены будет весить: 500 кг/м 3 *0,3 м 3 = 150 кг.

Таблица сравнения теплопроводности бревна с кирпичной кладкой.

Далее нужно посчитать, какое количество тепловой энергии будет содержаться в этих стенах при температуре 22°C. Для этого нужно теплоемкость умножить на температуру и вес материала:

• для бетонной стены: 0,84*690*22 = 12751 кДж;
• для деревянной конструкции: 2,3*150*22 = 7590 кДж.

Из полученного результата можно сделать вывод, что 1 м 3 древесины будет практически в 2 раза меньше аккумулировать тепло, чем бетон. Промежуточным материалом по теплоемкости между бетоном и деревом является кирпичная кладка, в единице объема которой при тех же условиях будет содержаться 9199 кДж тепловой энергии. При этом газобетон, как строительный материал, будет содержать только 3326 кДж, что будет значительно меньше дерева. Однако на практике толщина деревянной конструкции может быть 15-20 см, когда газобетон можно уложить в несколько рядов, значительно увеличивая удельную теплоемкость стены.

Огнеупорный

Представлен динасовыми, карборундовыми, магнезитовыми и шамотными кирпичами. Масса одного кирпича довольно большая, по причине значительной плотности (2700 кг/м3). Самый низкий показатель теплоемкости при нагревании у карборундового кирпича 0,779 кДж/(кг·K) для температуры +1000 градусов. Скорость нагревания печи, уложенной из этого кирпича, значительно превышает нагрев шамотной кладки, однако охлаждение наступает быстрее.

Из огнеупорного кирпича обустраиваются печи, предусматривающие нагревание до +1500 градусов. На удельную теплоемкость данного материала большое влияние оказывает температура нагрева. К примеру, тот же шамотный кирпич при +100 градусах обладает теплоемкостью 0,83 кДж/(кг·K). Однако, если его нагреть до +1500 градусов, это спровоцирует рост теплоемкости до 1,25 кДж/(кг·K).

Керамический

Полезная информация:

• Плотность кирпича разных видов
• Плюсы и минусы керамического кирпича
• Водопоглощение керамического кирпича
• Раствор для кладки кирпича
• Плюсы и минусы силикатного кирпича

Исходя из технологии производства, кирпич классифицируется на керамическую и силикатную группы. При этом оба вида имеют значительные отличия по плотности материала, удельной теплоемкости и коэффициенту теплопроводности. Сырьем для изготовления керамического кирпича, еще его называют красным, выступает глина, в которую добавляют ряд компонентов. Сформированные сырые заготовки подвергаются обжигу в специальных печах. Показатель удельной теплоемкости может колебаться в пределах 0,7-0,9 кДж/(кг·K). Что касается средней плотности, то она обычно находится на уровне 1400 кг/м3.

Среди сильных сторон керамического кирпича можно выделить:

1. Гладкость поверхность. Это повышает его внешнюю эстетичность и удобство укладки. 2. Стойкость к морозу и влаге. В обычных условиях стены не нуждаются в дополнительной влаго- и термоизоляции. 3. Способность переносить высокие температуры. Это позволяет использовать керамический кирпич для возведения печей, мангалов, жаропрочных перегородок. 4. Плотность 700-2100 кг/м3. На эту характеристику непосредственно влияет наличие внутренних пор. По мере увеличения пористости материала уменьшается его плотность, и возрастают теплоизоляционные характеристики.

Плюсы и минусы силикатного кирпича

ВИДЫ КИРПИЧА

Для того чтобы ответить на вопрос: «как построить теплый дом из кирпича?», нужно выяснить какой лучше всего использовать его вид. Так как современный рынок предлагает огромный выбор данного строительного материала. Рассмотрим наиболее распространенные виды.

СИЛИКАТНЫЙ

Наиболее высокую популярность и широкое распространение в строительстве на территории России имеют силикатные кирпичи. Данный вид изготавливается путем смешения извести и песка. Высокую распространённость этот материал получил благодаря широкой области применения в быту, а также из-за того, что цена на него довольно не высока.

Однако если обратиться к физическим величинам этого изделия, то тут не все так гладко.

Рассмотрим двойной силикатный кирпич М 150. Марка М 150 говорит о высокой прочности, так что он даже приближается к природному камню. Размеры составляют 250х120х138 мм.

Теплопроводность данного типа в среднем составляет 0,7 Вт/(м оС). Это достаточно низкий показатель, по сравнению с другими материалами. Поэтому теплые стены из кирпича такого типа скорей всего не получатся.

Немаловажным достоинством такого кирпича по сравнению с керамическим, являются звукоизоляционные свойства, которые очень благоприятно сказываются на строительстве стен ограждающих квартиры или разделяющих комнаты.

КЕРАМИЧЕСКИЙ

Данный вид делится на два типа:

1. Строительный,
2. Облицовочный.

Строительный кирпич используется для возведения фундаментов, стен домов, печей и т.д., а облицовочный для отделки зданий и помещений. Такой материал больше подходит для строительства своими руками, так как он значительно легче силикатного.

Теплопроводность керамического блока определяется коэффициентом теплопроводности и численно равна:

• Полнотелый – 0,6 Вт/м* оС;
• Пустотелый кирпич — 0,5 Вт/м* оС;
• Щелевой – 0,38 Вт/м* оС.

Средняя теплоемкость кирпича составляет около 0,92 кДж.

ТЕПЛАЯ КЕРАМИКА

Теплый кирпич — относительно новый строительный материал. В принципе, он является усовершенствованием обычного керамического блока.

Данный вид изделия значительно больше обычного, его размеры могут быть в 14 раз больше стандартных. Но это не очень сильно сказывается на общей массе конструкции.

Теплоизоляционные свойства практически в 2 раза лучше, по сравнению с керамическим кирпичом. Коэффициент теплопроводности приблизительно равен 0,15 Вт/м* оС.

Свойства теплой керамики

Блок теплой керамики имеет много мелких пустот в виде вертикальных каналов. А как говорилось выше, чем больше воздуха в материале, тем выше теплоизоляционные свойства данного строй-материала. Теплопотери могут возникать в основном на внутренних перегородках или же в швах кладки.

Силикатный

Что касается силикатного кирпича, то он бывает полнотелым, пустотелым и поризованным. Исходя из размеров, различают одинарные, полуторные и двойные кирпичи. В среднем силикатный кирпич обладает плотностью 1600 кг/м3. Особенно ценятся шумопоглощающие характеристики силикатной кладки: даже если речь идет о стене небольшой толщины, уровень ее звукоизоляции будет на порядок выше, чем в случае применения других типов кладочного материала.

Рассчет теплопроводности стен: таблица теплосопротивления материалов

Во многих случаях при выборе материала для строительства дома мы не вникаем, каково теплосопротивление строительных материалов, а полагаемся на «народные» методики. Самые популярные из них: «как у соседа», «как раньше», «смотри, какой толстый слой», и – венец искусства – «вроде, должно быть нормально». Что ж, ваш дом – вам и решать, какому методу отдать предпочтение. Но чтобы точно ответить на вопрос, достаточно ли тепло будет в вашем доме зимой (и достаточно ли прохладно в летний зной), нужно знать теплосопротивление стены. Откуда его можно узнать, как считать теплопроводность стены и как это поможет при ответе на ваш вопрос? Давайте разберемся по порядку.

Морозостойкость

Морозостойкость определяется путем циклов заморозки и размораживания. Данный параметр важен при выборе вида кирпича для укладывания несущих стен. Марка зависит от количества циклов и указывается на изделиях. Наиболее высокой морозостойкостью обладает облицовочный и красный кирпич, который хорошо выдерживает температуру до -50 градусов Цельсия и ниже. Если у вас используется силикатный кирпич, его свойства хуже, поэтому кладку придется делать в два слоя. Не подойдет силикат и для строительства фундамента.

В условиях зимней непогоды тепло в доме сохраняется за счет обогревательного котла отопительной системы. Но для того чтобы не происходило рассеивания тепла, нужны стены, пол и потолок из соответствующего материала, хорошо сохраняющего заданную температуру. Тип кирпичной кладки играет в ходе строительства немаловажную роль. Выбирать материал следует, учитывая все параметры и погодные условия.

В следующем видео вас ждет обзор теплопроводности кирпича ШБ 8.

Удельная теплоемкость материалов

Бытовая Механическая Свойства материалов Удельная теплоемкость материалов

Таблица удельной теплоемкости

Удельная теплоемкость материалов в диапазоне от воды до урана указана ниже в алфавитном порядке.
Под этой таблицей находится версия изображения для просмотра в автономном режиме.

Материал	Дж/кг.К	БТЕ/фунт.°F	Дж/кг.°С	кДж/кг.К
Алюминий	887	0,212	887	0,887
Асфальт	915	0,21854	915	0,915
Кость	440	0,105	440	0,44
Бор	1106	0,264	1106	1. 106
Латунь	920	0,220	920	0,92
Кирпич	841	0,201	841	0,841
Чугун	554	0,132	554	0,554
Глина	878	0,210	878	0,878
Уголь	1262	0,301	1262	1,262
Кобальт	420	0,100	420	0,42
Бетон	879	0,210	879	0,879
Медь	385	0,092	385	0,385
Стекло	792	0,189	792	0,792
Золото	130	0,031	130	0,13
Гранит	774	0,185	774	0,774
Гипс	1090	0,260	1090	1,09
Гелий	5192	1,240	5192	5. 192
Водород	14300	3,415	14300	14,3
Лед	2090	0,499	2090	2,09
Железо	462	0,110	462	0,462
Свинец	130	0,031	130	0,13
Известняк	806	0,193	806	0,806
Литий	3580	0,855	3580	3,58
Магний	1024	0,245	1024	1,024
Мрамор	832	0,199	832	0,832
Меркурий	126	0,030	126	0,126
Азот	1040	0,248	1040	1,04
Дубовая древесина	2380	0,568	2380	2,38
Кислород	919	0,219	919	0,919
Платина	150	0,036	150	0,15
Плутоний	140	0,033	140	0,14
Кварцит	1100	0,263	1100	1,1
Резина	2005	0,479	2005	2,005
Соль	881	0,210	881	0,881
Песок	780	0,186	780	0,78
Песчаник	740	0,177	740	0,74
Кремний	710	0,170	710	0,71
Серебро	236	0,056	236	0,236
Почва	1810	0,432	1810	1,81
Нержавеющая сталь 316	468	0,112	468	0,468
Пар	2094	0,500	2094	2,094
Сера	706	0,169	706	0,706
Торий	118	0,028	118	0,118
Олово	226	0,054	226	0,226
Титан	521	0,124	521	0,521
Вольфрам	133	0,032	133	0,133
Уран	115	0,027	115	0,115
Вандиум	490	0,117	490	0,49
Вода	4187	1. 000	4187	4,187
Цинк	389	0,093	389	0,389

Таблицы удельной теплоемкости обычных материалов[/caption]

Предыдущая статьяНазначение градирен

Следующая статьяЧто такое ток? Основы электричества

Пол Эванс

http://www.TheEngineeringMindset.com

Тепловые свойства строительных материалов

Предыдущие столбцы технических данных охватывают тепловые свойства многих материалов, которые являются общими для упаковки электроники. Технические данные для этого выпуска шире по объему и касаются обычных строительных материалов, некоторые из которых используются в лабораторных условиях теплопередачи, в дополнение к их обычным строительным применениям. Знание теплопроводности и теплоемкости предметов, используемых для создания или поддержки испытательного набора, часто требуется для понимания и интерпретации результатов (или, по крайней мере, для понимания того, почему для достижения теплового равновесия требуется так много времени).

В таблице 1 перечислены некоторые строительные материалы и их тепловые свойства при номинальной комнатной температуре. Металлы и сплавы не были включены, поскольку они рассматривались ранее. Следует отметить, что эти значения приблизительны и относятся к конкретному типу материала. Некоторые материалы поглощают воду, что, в свою очередь, меняет их свойства. Например, теплопроводность древесины может увеличиться на 15% во влажном состоянии. Материалы, используемые в качестве изоляторов, зависящих от воздуха, таких как одеяла из стекловолокна, проявляют большее изменение свойств во влажном состоянии. Стоит отметить, что диапазон теплопроводностей у этих материалов довольно скромный (около двух порядков).

Таблица 1. Тепловые свойства строительных материалов при комнатной температуре [1-4]

Материал Теплопроводность (Вт/м·K) при ~300 K Удельная теплоемкость (Дж/кг·К) Плотность (кг/м 3) Кирпич 0,7 840 1600 Бетон – литой плотный 1,4 840 2100 Бетон – литой светлый 0,4 1000 1200 Гранит 1,7 – 3,9 820 2600 Стекло (окно) 0,8 880 2700 Лиственные породы (дуб) 0,16 1250 720 Хвойные породы (сосна) 0,12 1350 510 Поливинилхлорид 0,12 – 0,25 1250 1400 Бумага 0,04 1300 930 Акустическая плитка 0,06 1340 290 ДСП (низкой плотности) 0,08 1300 590 ДСП (высокой плотности) 0,17 1300 1000 Стекловолокно 0,04 700 150 Пенополистирол 0,03 1200 50

Увеличение затрат на энергию и новое осознание того, что минимизация нежелательной теплопередачи выгодна, продолжают стимулировать использование строительных методов и материалов с низким энергопотреблением. Преимущества эффективного управления температурой внутренней электроники также должны сочетаться с теплоэффективной конструкцией помещения. Использование изолирующих материалов (с низкой теплопроводностью) может быть желательным, но природа не предоставила настоящие теплоизоляционные материалы, по крайней мере, по сравнению с диапазоном выбора материалов для электропроводности. Исследование термических свойств этих типов материалов приведет к значительным отклонениям данных из-за различий в составе и различных условий испытаний.

Для многих материалов данные могут быть найдены с точки зрения значения R. Значение R представляет собой обратную величину теплопроводности и измеряется в футах

2 мкФ·ч/БТЕ (иногда данные показаны в единицах СИ K·м ² /Вт и обычно обозначаются как RSI). Большее значение R указывает на более ограниченный путь теплового потока. При условии, что указана толщина, можно получить приблизительную теплопроводность. Однако путаница и разногласия по поводу экстраполяции значений R на значение толщины, а также тот факт, что большинство этих материалов используются в средах с влагой и движущимся воздухом и подвержены старению, навязывают стандарты в отношении того, как их следует измерять, сообщать и рекламировать [5,6].