الأهم من ذلك كله ، في أشهر الشتاء الباردة ، ينتظر جميع الناس العام الجديد ، والأهم من ذلك كله - إيصالات التدفئة. لا يحبونهم بشكل خاص من قبل سكان المباني السكنية ، الذين لا يملكون هم أنفسهم القدرة على التحكم في كمية الحرارة الواردة ، وغالبًا ما تكون فواتيرها رائعة. في معظم الحالات ، في مثل هذه المستندات ، تكون وحدة القياس هي Gcal ، والتي تعني "gigacalorie". دعنا نتعرف على ما هو عليه ، وكيفية حساب عدد الجيجا كالوري والتحويل إلى وحدات أخرى.
ما يسمى بالسعرات الحرارية
أنصار اتباع نظام غذائي صحي أو أولئك الذين يراقبون وزنهم بشدة على دراية بمفهوم السعرات الحرارية. تعني هذه الكلمة مقدار الطاقة المتلقاة نتيجة معالجة الطعام الذي يأكله الجسم ، والتي يجب استخدامها ، وإلا سيبدأ الشخص في التعافي.
ومن المفارقات أن نفس القيمة تستخدم لقياس كمية الطاقة الحرارية المستخدمة لتدفئة الغرف.
في الفيزياء ، من المقبول عمومًا أن السعرات الحرارية الواحدة هي كمية الطاقة المطلوبة لتسخين جرام واحد من H2O لكل 1 درجة مئوية عند الضغط الجوي القياسي (101.325 باسكال).
كاختصار ، يشار إلى هذه القيمة باسم "البراز" ، أو باللغة الإنجليزية كال.
في النظام المتري ، يعتبر الجول ما يعادل السعرات الحرارية. لذا ، 1 كال = 4.2 ج.
أهمية السعرات الحرارية لحياة الإنسان
إلى جانب تطوير أنظمة غذائية مختلفة لفقدان الوزن ، تُستخدم هذه الوحدة لقياس الطاقة والعمل والدفء. في هذا الصدد ، ينتشر مفهوم مثل "محتوى السعرات الحرارية" - أي حرارة الوقود القابل للاحتراق.
في معظم البلدان المتقدمة ، عند حساب التدفئة ، لم يعد الناس يدفعون مقابل كمية الأمتار المكعبة المستهلكة من الغاز (إذا كان غازًا) ، ولكن لمحتواها من السعرات الحرارية. بمعنى آخر ، يدفع المستهلك مقابل جودة الوقود المستخدم: فكلما زاد سعره ، قل استهلاك الغاز للتدفئة. تقلل هذه الممارسة من إمكانية تخفيف المادة المستخدمة مع مركبات أخرى أرخص وأقل سعرًا حراريًا.
وحدات الطاقة
تُقاس الطاقة بالجول في الثانية أو بالواط. جنبا إلى جنب مع واط ، يتم استخدام حصانا أيضا. قبل اختراع المحرك البخاري ، لم يتم قياس قوة المحركات ، وبالتالي لم تكن هناك وحدات طاقة مقبولة بشكل عام. عندما بدأ استخدام المحرك البخاري في المناجم ، بدأ المهندس والمخترع جيمس وات في تحسينه. من أجل إثبات أن تحسيناته جعلت المحرك البخاري أكثر كفاءة ، قارن قوته بأداء الخيول ، حيث تم استخدام الخيول من قبل الناس لسنوات عديدة ، ويمكن للكثيرين بسهولة تخيل مقدار العمل الذي يمكن للحصان القيام به في مقدار الوقت. بالإضافة إلى ذلك ، لم يتم استخدام المحركات البخارية في جميع المناجم. بالنسبة لتلك التي تم استخدامها فيها ، قارن واط قوة الطرازين القديم والجديد للمحرك البخاري بقوة حصان واحد ، أي بقوة حصان واحد. حدد وات هذه القيمة بشكل تجريبي من خلال مراقبة عمل خيول الجر في المطحنة. وفقًا لقياساته ، تبلغ القدرة الحصانية 746 واط. يُعتقد الآن أن هذا الرقم مبالغ فيه ، ولا يمكن للحصان العمل في هذا الوضع لفترة طويلة ، لكنهم لم يغيروا الوحدة. يمكن استخدام الطاقة كمؤشر على الإنتاجية ، حيث أنه مع زيادة الطاقة ، تزداد كمية العمل المنجز لكل وحدة زمنية. أدرك الكثير من الناس أنه من الملائم وجود وحدة طاقة معيارية ، لذلك أصبحت القدرة الحصانية شائعة جدًا. بدأ استخدامه لقياس قوة الأجهزة الأخرى ، وخاصة النقل.على الرغم من استخدام الواط تقريبًا مثل القدرة الحصانية ، فمن المرجح أن تستخدم صناعة السيارات القدرة بالحصان ، ولدى العديد من المشترين فهم أفضل لوقت استخدام هذه الوحدات للإشارة إلى قوة محرك السيارة.
ما هو gigacalorie وكم عدد السعرات الحرارية فيه؟
كما يتضح من التعريف ، فإن حجم 1 سعرة حرارية صغير. لهذا السبب ، لا يتم استخدامه لحساب الكميات الكبيرة ، خاصة في هندسة الطاقة. بدلاً من ذلك ، يتم استخدام مفهوم مثل gigacalorie. هذه قيمة تساوي 109 سعرة حرارية ، وهي مكتوبة كاختصار "Gcal". اتضح أن هناك مليار سعر حراري في غيغا كالوري واحد.
بالإضافة إلى هذه القيمة ، يتم استخدام قيمة أصغر قليلاً أحيانًا - Kcal (كيلو كالوري). يحتوي على 1000 سعرة حرارية. وبالتالي ، يمكننا أن نفترض أن جيجا كالوري واحد هو مليون سعر حراري.
يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في بعض الأحيان يتم تسجيل كيلو كالوري ببساطة على أنه "براز". لهذا السبب ينشأ الالتباس ، وفي بعض المصادر يُشار إلى أن 1 Gcal - 1،000،000 سعرة حرارية ، على الرغم من أنها في الواقع حوالي 1،000،000 سعرة حرارية.
Gigacalorie و gigacalorie / hour: ما الفرق
بالإضافة إلى القيمة الوهمية قيد الدراسة ، توجد اختصارات مثل "Gcal / hour" أحيانًا في الإيصالات. ماذا يعني وكيف يختلف عن gigacalorie المعتاد؟
توضح وحدة القياس هذه مقدار الطاقة المستهلكة في ساعة واحدة.
في حين أن مجرد gigacalorie هو مقياس للحرارة المستهلكة لفترة زمنية غير محددة. يعتمد فقط على المستهلك ما هي الأطر الزمنية التي سيتم الإشارة إليها في هذه الفئة.
يعتبر تقليل نسبة السكر في السعرات الحرارية / م 3 أقل شيوعًا. إنه يعني عدد جيجا كالوري التي تحتاج إلى استخدامها لتسخين متر مكعب واحد من المادة.
هذه هي نسبة Cal و Gcal لبعضهما البعض.
1 Cal 1 hectoCal = 100 Cal 1 kcal (kcal) = 1000 Cal 1 megaCal (Mcal) = 1000 kcal = 1،000،000 Cal 1 gigaCal (Gcal) = 1،000 Mcal = 1،000،000 kcal = 1،000،000،000 كالوري
عند التحدث أو الكتابة في الإيصالات ، Gcal
- نحن نتحدث عن مقدار الحرارة التي تم إطلاقها لك أو إطلاقها طوال الفترة - يمكن أن يكون يومًا أو شهرًا أو سنة أو موسم تدفئة ، إلخ.
عندما يقولون
أو الكتابة
جالوري / ساعة
- هذا يعني، . إذا تم إجراء الحساب لمدة شهر ، فإننا نضرب هذه Gcal المشؤومة في عدد الساعات في اليوم (24 إذا لم يكن هناك انقطاع في إمداد الحرارة) والأيام في الشهر (على سبيل المثال ، 30) ، ولكن أيضًا عندما لقد تلقينا الحرارة في الواقع.
والآن كيف تحسب هذا gigacalorie أو hecocaloria (Gcal) الذي صدر لك شخصيًا.
للقيام بذلك ، نحتاج إلى معرفة:
- درجة الحرارة عند الإمداد (خط أنابيب الإمداد لشبكة التدفئة) - متوسط القيمة لكل ساعة ؛ - درجة الحرارة عند العودة (أنبوب الإرجاع لشبكة التدفئة) هي أيضًا متوسط كل ساعة. - معدل تدفق المبرد في نظام التدفئة لنفس الفترة الزمنية.
نحن نأخذ في الاعتبار الفرق في درجة الحرارة بين ما جاء إلى منزلنا وما عاد منا إلى شبكة التدفئة.
على سبيل المثال: 70 درجة أعادنا 50 درجة ، يتبقى لدينا 20 درجة. ويجب أن نعرف أيضًا استهلاك المياه في نظام التدفئة. إذا كان لديك مقياس حرارة ، فنحن نبحث تمامًا عن القيمة فيه ر / ساعة
... بالمناسبة ، باستخدام مقياس حرارة جيد ، يمكنك ذلك على الفور
البحث عن Gcal / ساعة
- أو ، كما يقولون أحيانًا ، الاستهلاك الفوري ، فلا داعي للعد ، فقط قم بضربه بالساعات والأيام واحصل على الحرارة في Gcal للنطاق الذي تحتاجه.
صحيح ، سيكون هذا أيضًا تقريبًا ، كما لو كان مقياس الحرارة مهمًا لكل ساعة نفسها وينظمها في أرشيفها ، حيث يمكنك دائمًا إلقاء نظرة عليها. متوسط الاحتفاظ بالمحفوظات كل ساعة لمدة 45 يومًا
، والحيض يصل إلى ثلاث سنوات. يمكن دائمًا العثور على قراءات في Gcal والتحقق منها بواسطة شركة الإدارة أو.
حسنًا ، ماذا لو لم يكن هناك مقياس حرارة. لديك عقد ، هناك دائمًا هؤلاء المشؤومون Gcal. سنحسب الاستهلاك بوحدة t / h باستخدامها. على سبيل المثال ، ينص العقد على أن الحد الأقصى المسموح به لاستهلاك الحرارة هو 0.15 Gcal / ساعة.يمكن كتابتها بشكل مختلف ، لكن Gcal / hour ستظل دائمًا. يتم ضرب 0.15 في 1000 وقسمة فرق درجات الحرارة من نفس العقد. سيكون لديك رسم بياني لدرجة الحرارة محدد - على سبيل المثال ، 95/70 أو 115/70 أو 130/70 بقطع 115 ، إلخ.
0.15 × 1000 / (95-70) = 6 طن / ساعة ، هذه 6 أطنان في الساعة هي ما نحتاجه ، هذا هو الضخ المخطط له (استهلاك سائل التبريد) الذي يجب أن نسعى إليه حتى لا يكون هناك سخونة زائدة أو نقص في الملء (إلا بالطبع في العقد ، أشرت بشكل صحيح إلى قيمة Gcal / ساعة)
وأخيرًا ، نحسب الحرارة المستلمة مسبقًا - 20 درجة (فرق درجة الحرارة بين ما جاء إلى منزلنا وما عاد إلى شبكة التدفئة) مضروبة في الضخ المخطط له (6 طن / ساعة) نحصل على 20 × 6/1000 = 0.12 جالوري / ساعة.
يتم إطلاق هذه الكمية من الحرارة في Gcal للمنزل بأكمله ، وستقوم شركة الإدارة بحسابها شخصيًا نيابة عنك ، وعادة ما يتم ذلك من خلال نسبة المساحة الإجمالية للشقة إلى المنطقة المدفأة في المنزل بأكمله ، سيكتب المزيد عن هذا في مقال آخر.
الطريقة التي وصفناها هي ، بالطبع ، تقريبية ، ولكن هذه الطريقة ممكنة لكل ساعة ، فقط ضع في اعتبارك أن بعض مقاييس الحرارة كانت متوسط معدلات التدفق لفترات زمنية مختلفة من بضع ثوانٍ إلى 10 دقائق. إذا تغير استهلاك المياه ، على سبيل المثال ، من يقوم بتفكيك الماء ، أو لديك أتمتة تعتمد على الطقس ، فقد تختلف القراءات في Gcal قليلاً عن تلك التي حصلت عليها. ولكن هذا على ضمير مطوري عدادات الحرارة.
وملاحظة صغيرة أخرى ، قيمة الطاقة الحرارية المستهلكة (كمية الحرارة) على مقياس الحرارة
(مقياس الحرارة ، آلة حاسبة لكمية الحرارة) يمكن عرضها بوحدات قياس مختلفة - Gcal ، GJ ، MWh ، kWh. أعطي نسبة وحدات Gcal و J و kW لك في الجدول: أفضل وأكثر دقة وأبسط إذا كنت تستخدم آلة حاسبة لتحويل وحدات الطاقة من Gcal إلى J أو kW.
في إيصالات التسخين ، يمكن استخدام القياس:
- جي كال.
- جالوري / ساعة.
في الحالة الأولى ، نعني الحرارة المقدمة لفترة معينة (يمكن أن تكون شهرًا أو سنة أو يومًا). Gcal / hour هي سمة من سمات قوة الجهاز أو العملية (يمكن لوحدة القياس هذه الإبلاغ عن أداء السخان أو معدل فقد الحرارة للمبنى في فصل الشتاء). في الإيصالات ، يقصد بالحرارة ، والتي يتم إطلاقها في ساعة واحدة. بعد ذلك ، لإعادة الحساب ليوم واحد ، تحتاج إلى ضرب الرقم في 24 ولمدة شهر في 30/31 أخرى.
1 جرام حراري / ساعة = 40 م 3 من الماء الذي تم تسخينه إلى 25 درجة مئوية في ساعة واحدة.
أيضًا ، يمكن ربط gigacalorie بحجم الوقود (الصلب أو السائل) Gcal / m3. ويوضح مقدار الحرارة التي يمكن الحصول عليها من المتر المكعب من هذا الوقود.
صيغة Gigacalorie
بعد النظر في تعريف القيمة المدروسة ، يجدر بنا أن نتعلم أخيرًا كيفية حساب عدد الجيجا كالوري المستخدمة لتدفئة الغرفة أثناء موسم التدفئة.
بالنسبة للأشخاص الكسالى بشكل خاص على الإنترنت ، هناك الكثير من الموارد عبر الإنترنت حيث يتم تقديم آلات حاسبة مبرمجة بشكل خاص. يكفي إدخال بياناتك الرقمية فيها - وسيحسبون هم أنفسهم كمية الجيجا كالوري المستهلكة.
ومع ذلك ، سيكون من الجيد أن تتمكن من القيام بذلك بنفسك. هناك العديد من خيارات الصيغة لهذا الغرض. الأبسط والأكثر فهمًا من بينها ما يلي:
الطاقة الحرارية (Gcal / ساعة) = (М1 х (Т1-Тхв)) - (М2 х (Т2-в)) / 1000 ، حيث:
- M1 هي كتلة مادة نقل الحرارة التي يتم توفيرها عبر خط الأنابيب. تقاس بالطن.
- M2 هي كتلة مادة نقل الحرارة العائدة عبر خط الأنابيب.
- T1 هي درجة حرارة سائل التبريد في خط أنابيب الإمداد ، وتُقاس بالدرجة المئوية.
- T2 هي درجة حرارة عودة المبرد.
- Тхв - درجة حرارة المصدر البارد (الماء). عادة ما تساوي خمس درجات مئوية ، لأن هذه هي درجة الحرارة الدنيا للماء في خط الأنابيب.
المبادئ العامة لإجراء حسابات gcal
يتضمن حساب kW للتدفئة أداء حسابات خاصة ، يتم تنظيم ترتيبها بواسطة لوائح خاصة. تقع المسؤولية عنهم على عاتق المرافق ، القادرة على المساعدة في هذا العمل وإعطاء إجابة حول كيفية حساب gcal للتدفئة وفك تشفير gcal.
بالطبع ، سيتم التخلص من هذه المشكلة تمامًا إذا كان هناك عداد ماء ساخن في غرفة المعيشة ، حيث يوجد في هذا الجهاز قراءات محددة مسبقًا تعكس الحرارة المتلقاة. بضرب هذه النتائج في التعريفة المقررة ، من المألوف الحصول على المعلمة النهائية للحرارة المستهلكة.
لماذا يبالغ الإسكان والخدمات المجتمعية في تقدير كمية الطاقة التي يتم إنفاقها عند حساب التدفئة؟
عند إجراء الحسابات الخاصة بك ، تجدر الإشارة إلى أن الإسكان والخدمات المجتمعية تبالغ قليلاً في تقدير معايير استهلاك الطاقة الحرارية. الرأي القائل بأنهم يحاولون كسب أموال إضافية في هذا الصدد هو رأي خاطئ. في الواقع ، تشتمل تكلفة 1 Gcal بالفعل على الخدمات والرواتب والضرائب والأرباح الإضافية. هذه "التكلفة الإضافية" ترجع إلى حقيقة أنه عندما يتم نقل السائل الساخن عبر خط أنابيب في موسم البرد ، فإنه يميل إلى البرودة ، أي أن فقدان الحرارة لا مفر منه.
بالأرقام ، يبدو مثل هذا. وفقًا للوائح ، يجب أن تكون درجة حرارة الماء في أنابيب التدفئة على الأقل +55 درجة مئوية. وإذا اعتبرنا أن الحد الأدنى لدرجة حرارة الماء في أنظمة الطاقة هو +5 درجة مئوية ، فيجب تسخينها بمقدار 50 درجة. اتضح أنه يستخدم 0.05 Gcal لكل متر مكعب. ومع ذلك ، للتعويض عن فقدان الحرارة ، تم المبالغة في تقدير هذا المعامل إلى 0.059 Gcal.
تحويل Gcal إلى كيلوواط / ساعة
يمكن قياس الطاقة الحرارية بوحدات مختلفة ، ولكن في الوثائق الرسمية من الإسكان والخدمات المجتمعية يتم حسابها بوحدة Gcal. لذلك ، من الجدير معرفة كيفية تحويل الوحدات الأخرى إلى جيجا كالوري.
أسهل طريقة للقيام بذلك هي معرفة نسبة هذه الكميات. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك الواط (W) ، الذي يقيس خرج الطاقة لمعظم الغلايات أو السخانات.
قبل التفكير في تحويل Gcal إلى هذه القيمة ، يجدر بنا أن نتذكر أن الواط صغير مثل السعرات الحرارية. لذلك ، غالبًا ما تستخدم كيلوواط (1 كيلوواط ، يساوي 1000 واط) أو ميغاواط (1 ميغاواط يساوي 1000،000 واط).
بالإضافة إلى ذلك ، من المهم أن نتذكر أن الطاقة تقاس بالواط (kW ، mW) ، ولكن kW / h (كيلوواط / ساعة) تستخدم لحساب كمية الكهرباء المستهلكة / المنتجة. في هذا الصدد ، لا يتم اعتبار تحويل جيجا كالوري إلى كيلووات ، ولكن تحويل Gcal إلى kW / h.
كيف يمكن القيام بذلك؟ لكي لا تهتم بالصيغ ، يجدر بنا أن نتذكر الرقم "السحري" 1163. هذا هو عدد الكيلوواط من الطاقة التي تحتاج إلى إنفاقها في ساعة واحدة للحصول على غيغا كالوري واحد. من الناحية العملية ، عند التحويل من وحدة قياس إلى أخرى ، من الضروري ببساطة مضاعفة مقدار Gcal في 1163.
على سبيل المثال ، لنحول 0.05 Gcal ، المطلوب لتسخين متر مكعب واحد من الماء بمقدار 50 درجة مئوية ، بوحدة kW / h. اتضح: 0.05 × 1163 = 58.15 كيلو واط / ساعة. ستساعد هذه الحسابات بشكل خاص أولئك الذين يفكرون في التحول من تسخين الغاز إلى تدفئة كهربائية أكثر صداقة للبيئة واقتصادية.
إذا كنا نتحدث عن أحجام ضخمة ، فمن الممكن أن لا تترجم إلى كيلووات ، ولكن إلى ميغاواط. في هذه الحالة ، لا تحتاج إلى الضرب في 1163 ، ولكن في 1.163 ، لأن 1 ميغاواط = 1000 كيلو واط. أو ببساطة قسّم النتيجة بالكيلوواط على ألف.
الطاقة في الفيزياء
الطاقة الحركية والوضعية
الطاقة الحركية لكتلة الجسم م
تتحرك بسرعة
الخامس
يساوي الشغل الذي تقوم به القوة لإعطاء الجسم السرعة
الخامس
... يُعرَّف الشغل هنا بأنه مقياس عمل القوة التي تحرك الجسم لمسافة
س
... بمعنى آخر ، إنها طاقة الجسم المتحرك. إذا كان الجسم في حالة راحة ، فإن طاقة هذا الجسم تسمى الطاقة الكامنة. هذه هي الطاقة المطلوبة لإبقاء الجسم في هذه الحالة.
على سبيل المثال ، عندما تضرب كرة التنس المضرب أثناء الطيران ، فإنها تتوقف للحظات. هذا لأن قوى التنافر والجاذبية تجعل الكرة تتجمد في الهواء. في هذه اللحظة ، للكرة إمكانات ، لكن لا توجد طاقة حركية. عندما ترتد الكرة عن المضرب وتطير بعيدًا ، على العكس من ذلك ، يكون لديها طاقة حركية. يمتلك الجسم المتحرك طاقة كامنة وحركية ، ويتم تحويل نوع واحد من الطاقة إلى نوع آخر. إذا ، على سبيل المثال ، رمي حجرًا ، فسيبدأ في التباطؤ أثناء الرحلة. عندما يتباطأ هذا ، يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كامنة. يحدث هذا التحول حتى يتم استنفاد إمداد الطاقة الحركية. في هذه اللحظة ، سيتوقف الحجر وستصل الطاقة الكامنة إلى قيمتها القصوى. بعد ذلك ، ستبدأ في الانخفاض مع التسارع ، وسيحدث تحويل الطاقة بترتيب عكسي. تبلغ الطاقة الحركية ذروتها عندما تضرب الصخرة الأرض.
ينص قانون حفظ الطاقة على الحفاظ على إجمالي الطاقة في نظام مغلق. تتغير طاقة الحجر في المثال السابق من شكل إلى آخر ، وبالتالي ، على الرغم من حقيقة أن كمية الطاقة الكامنة والحركية تتغير أثناء الطيران والسقوط ، فإن المجموع الكلي لهاتين الطاقتين يظل ثابتًا.
