Вода в природе испаряется непрерывно: миллионы ее тонн каждую минуту превращаются в пар под воздействием солнца. В итоге совокупное количество теплоты эквивалентно энергии 40000 электростан­ций мощностью 1 млрд. кВт каждая.

Удельная теплота плавления льда значительно выше, чем у большинства других веществ, и сопоставима с расходом теплоты при нагреве такого же объема воды на 80°С . Когда вода замерзает, то теплота выделяется в окружающую среду, при таянии льда — наоборот. Лед — это своего рода поглотитель тепла при плюсовой температуре. Все эти свойства воды нашли свое применение на производстве. Так, вода используется в роли качественного и доступного охладителя.

На Донбассе есть предприятия, где охладителем выступает не холодная вода, а кипяток, при этом эффективность охлаждения в таком случае существенно выше. Только охлаждать надо объекты, нагретые до температуры более 100°С. Можно привести другой пример. В период ночных заморозков, когда существует опасность для цветущих плодовых растений, знающие садоводы активно разбрыз­гивают в саду воду. Пелена брызг покрывает замерзающие деревья и лепестки цветов. Вода леденеет и «заключает» растения «в ледяные объятья», выделяя тепло . Вода часто используется в роли охладителя, что объясняется ее доступностью и высокой теплоемкостью. Вода, поглощая большое коли­чество тепла, нагревается сравнительно мало. По этому показателю вода в пять раз превосходит песок. Благодаря способ­ности аккумулировать большие объемы тепловой энергии и таким образом сглаживать сезонные и суточные темпе­ратурные колебания на Земле вода заслуженно считается глав­ным регулятором теплового режима планеты. Уникальная теплоемкость воды может быть использована как это не удивительно в строительстве на других планетах. На нашей планете, к примеру прекрасным материалом могут являться блоки из керамогранита klinker-step.ru/catalog/stupeni-iz-keramogranita/. а также бетон и кирпич. Но в условиях спутников Юпитера этих материалов просто не будет под рукой. Зато здесь вечное царство льда, а потому возведение сооружений из ледяных блоков может стать отличным решением.

Необъяснимая тайна воды заключается в «ненормальности» её удельной теплоемкости. Это проявляется в изменении теплоемкости своеобразной зависимости от температуры. Так, повышение тем­пературы от 0 до 37°С ведет к снижению теп­лоемкости, а при дальнейшем повышении значение показателя увеличивается. Минимальное значение соответствует температуре 36,79°С, тогда как это нормальная температура человеческого тела. В районе данного значения находится планка «нор­мальности» температуры практически у всех теп­локровных существ…

Строительные материалы - Домокеев А.Г.

коэффициент теплоемкости

Теплоемкость — свойство материала аккумулировать теплоту при нагревании. Материалы с, высокой теплоемкостью могут выделять больше теплоты при последующем охлаждении. Поэтому при использовании материалов с повышенной теплоемкостью для стен, пола, перегородок и других частей помещений температура в комнатах может сохраняться устойчивой длительное время. Теплоемкость оценивают коэффициентом теплоемкости , т. е. количеством теплоты, необходимой для нагревания 1 кг материала на 1 °С.

Строительные материалы имеют коэффициент теплоемкости меньше, чем у воды, которая обладает наибольшей теплоемкостью . Например, коэффициент теплоемкости лесных материалов 2,39. 2,72 кДж/, природных и искусственных каменных материалов — 0,75. 0,92 кДж/, стали — 0,48 кДж/. Поэтому с увлажнением материалов их теплоемкость возрастает, но вместе с тем возрастает и теплопроводность.

Коэффициент теплоемкости материалов используют при расчетах теплоустойчивости ограждающих конструкций , подогрева материала при зимних работах , а также при расчете печей. В некоторых случаях приходится рассчитывать размеры печи, используя удельную объемную теплоемкость, которая представляет собой количество тепла, необходимого для нагревания 1 м3 материала на 1 °С.

Термическая стойкость — способность материала выдерживать чередование резких тепловых изменений. Это свойство в значительной степени зависит от однородности материала и коэффициента теплового расширения составляющих его веществ. Коэффициент линейного температурного расширения характеризует удлинение 1 м материала при нагревании его на 1 °С, коэффициент объемного расширения характеризует увеличение объема 1 м3 материала при нагревании его на 1 °С. Чем меньше эти коэффициенты и выше однородность материала, тем выше и его термическая стойкость, т. е. большое количество циклов резких смен температуры он может выдержать. Так, каменные материалы из мономинеральных горных пород более термостойки, чем породы, сложенные из нескольких минералов . При жестком соединении материалов с различными коэффициентами линейного расширения в конструкциях могут возникнуть большие напряжения и, как результат, — коробление и растрескивание материала. Во избежание этого конструкции большой протяженности разрезают деформационными швами.

Удельная теплоемкость воды

Удельная теплоемкость воды с значительно превышает теплоемкость не только воздуха, но и любого минерала. Поэтому теплоемкость пористых и насыщенных влагой пород имеет наибольшие абсолютные значения по сравнению с другими поро-дами и может быть вычислена по формуле арифметического средневзвешенного.

Температуропроводность а пород при небольшом их увлажнении увеличивается , а при дальнейшем увеличении влажности понижается из-за влияния возрастающей теплоемкости влажной породы.

Коэффициенты теплового расширения пористых пород а и ут с повышением влажности несколько увеличиваются. На величину ут влияет лишь та часть влаги, которая находится в закрытом пространстве и не может свободно передвигаться под давлением.

Увеличение удельной электрической проводимости аэ пород при насыщении водой зависит в первую очередь от их пористости и достигает нескольких порядков, так как сгэ воды значительно выше, чем у большинства минералов.

Характерно, что у хорошо проводящих в сухом состоянии пород электрическая проводимость с изменением водонасыщения колеблется в незначительных пределах, в то время как у плохо проводящих, например базальта,— очень сильно

Вода как аккумулятор тепла

У воды самое высокое значение удельной теплоемкости. 4,2 кДж/

Для сравнения: - кирпич может запасти всего 1 кДж/

это значит. что если мы нагреем 1 куб воды с 20 до 90 градусов, то мы сможем накопить 4,2*1000* =294000 кДж = 82 КВт /часов

1 аккумулятор 60А/ч способен накопить 12вольт*60= 720 ватт/часов = 0,7кВт/час

точно такую-же тепловую энергию можно накопить в термосе с водой ёмкостью 8,5 литров.

Так, что если нужно запасти тепло - запасать его лучше всего в воде.

Кроме воды можно использовать просто дом с толстыми стенами

стены толщиной в 60 см из глины способны накопить ОГРОМНОЕ количество тепловой энергии.

К примеру на строительство такого домика потребуется около 150 кубов земли

если их прогреть до 35 градусов. а потом плавно остужать до 20,

то 150 кубов смогут запасти *,0,8*150000=1800000 кДж = 500 КВт/часов

Если снаружи такой дом утеплён, и на улицу тепло почти не уходит, то будем считать, что 400 КВт/часов мы запасли.

в осенний период на отопление тратится обычно всего 1 киловатт в час

400/24часа=17 дней

тоесть. если мы нагреем такой дом до 35 градусов, то потом можно две недели не топить печку, пока он не остынет до 20 градусов.

Вариант с водой.

имеем термос ёмкостью 150 тонн

нагреваем воду до 35 градусов.

*,4,2*150000=9450000 кДж = 2625 КВт/часов

Итак мы запасли тепла на 2625/24 часа= 109 дней

Источники: vodoley.dp.ua, www.objectiv-x.ru, betonotech.ru, uistone.ru, xn----dtbbgbt6ann0jm3a.xn--p1ai