Удельная теплоемкость кирпича: Плотность и удельная теплоемкость кирпича: таблица значений

Плотность и удельная теплоемкость кирпича: таблица значений

Кирпич — ходовой стройматериал в строительстве зданий и сооружений. Многие различают только красный и белый кирпич, но его виды намного разнообразнее. Они различаются как внешне (форма, цвет, размеры), так и такими свойствами, как плотность и теплоемкость.

Традиционно различают керамический и силикатный кирпич, которые имеют различную технологию изготовления. Важно знать, что плотность кирпича, его удельная теплоемкость и теплопроводность кирпича у каждого вида может существенно отличаться.

Керамический кирпич изготавливается из глины с различными добавками и подвергается обжигу. Удельная теплоемкость керамического кирпича равна 700…900 Дж/(кг·град). Средняя плотность керамического кирпича имеет значение 1400 кг/м³. Преимуществами этого вида являются: гладкая поверхность, морозо- и водоустойчивость, а также стойкость к высоким температурам. Плотность керамического кирпича определяется его пористостью и может находится в пределах от 700 до 2100 кг/м³. Чем выше пористость, тем меньше плотность кирпича.

Силикатный кирпич имеет следующие разновидности: полнотелый, пустотелый и поризованный, он имеет несколько типоразмеров: одинарный, полуторный и двойной. Средняя плотность силикатного кирпича составляет 1600 кг/м³. Плюсы силикатного кирпича в отличной звуконепроницаемости. Даже если прокладывать тонкий слой из такого материала, звукоизоляционные свойства останутся на должном уровне. Удельная теплоемкость силикатного кирпича находится в пределах от 750 до 850 Дж/(кг·град).

Значения плотности кирпича различных видов и его удельной (массовой) теплоемкости при различных температурах представлены в таблице:

Таблица плотности и удельной теплоемкости кирпича

Вид кирпича	Температура, °С	Плотность, кг/м3	Теплоемкость, Дж/(кг·град)
Трепельный	-20…20	700…1300	712
Силикатный	-20…20	1000…2200	754…837
Саманный	-20…20	—	753
Красный	0…100	1600…2070	840…879
Желтый	-20…20	1817	728
Строительный	20	800…1500	800
Облицовочный	20	1800	880
Динасовый	100	1500…1900	842
Динасовый	1000	1500…1900	1100
Динасовый	1500	1500…1900	1243
Карборундовый	20	1000…1300	700
Карборундовый	100	1000…1300	841
Карборундовый	1000	1000…1300	779
Магнезитовый	100	2700	930
Магнезитовый	1000	2700	1160
Магнезитовый	1500	2700	1239
Хромитовый	100	3050	712
Хромитовый	1000	3050	921
Шамотный	100	1850	833
Шамотный	1000	1850	1084
Шамотный	1500	1850	1251

Необходимо отметить еще один популярный вид кирпича – облицовочный кирпич. Он не боится ни влаги, ни холодов. Удельная теплоемкость облицовочного кирпича составляет 880 Дж/(кг·град). Облицовочный кирпич имеет оттенки от ярко-желтого до огненно-красного. Таким материалом можно производить и отделочные и облицовочные работы. Плотность кирпича этого вида имеет величину 1800 кг/м³.

Стоит отметить отдельный класс кирпичей — огнеупорный кирпич. К этому классу относятся динасовый, карборундовый, магнезитовый и шамотный кирпич. Огнеупорный кирпич достаточно тяжел — плотность кирпича этого класса может достигать значения 2700 кг/м³.

Наименьшей теплоемкостью при высоких температурах обладает карборундовый кирпич — она составляет величину 779 Дж/(кг·град) при температуре 1000°С. Кладка из такого кирпича прогревается намного быстрее, чем из шамотного, но хуже держит тепло.

Огнеупорный кирпич применяется, при строительстве печей, с рабочей температурой до 1500°С. Удельная теплоемкость огнеупорного кирпича существенно зависит от температуры. Например, удельная теплоемкость шамотного кирпича имеет величину 833 Дж/(кг·град) при 100°С и 1251 Дж/(кг·град) при 1500°С.

Источники:

1. Франчук А. У. Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов, М.: НИИ строительной физики, 1969 — 142 с.
2. Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с. строительной физики, 1969 — 142 с.
3. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
4. Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи.

Удельная теплоемкость кирпича

Читайте в статье:

• Керамический
• Силикатный
• Облицовочный
• Огнеупорный
• Зависимость от температуры использования

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.

Керамический

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.

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.

Облицовочный

Отдельно стоит сказать об облицовочном кирпиче, который с одинаковым успехом противостоит и воде, и повышению температуры. Показатель удельной теплоемкости этого материала находится на уровне 0,88 кДж/(кг·K), при плотности до 2700 кг/м3. В продаже облицовочные кирпичи представлены в большом многообразии оттенков. Они подходят как для облицовки, так и для укладки.

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).

Зависимость от температуры использования

На технические показатели кирпича большое влияние оказывает температурный режим:

• Трепельный. При температуре от -20 до + 20 плотность меняется в пределах 700-1300 кг/м3. Показатель теплоемкости при этом находится на стабильном уровне 0,712 кДж/(кг·K).
• Силикатный. Аналогичный температурный режим -20 — +20 градусов и плотность от 1000 до 2200 кг/м3 предусматривает возможность разной удельной теплоемкости 0,754-0,837 кДж/(кг·K).
• Саманный. При идентичности температуры с предыдущим типом, демонстрирует стабильную теплоемкость 0,753 кДж/(кг·K).
• Красный. Может применятся при температуре 0-100 градусов. Его плотность может колебаться от 1600-2070 кг/м3, а теплоемкость – от 0,849 до 0,872 кДж/(кг·K).
• Желтый. Температурные колебания от -20 до +20 градусов и стабильная плотность 1817 кг/м3 дает такую же стабильную теплоемкость 0,728 кДж/(кг·K).
• Строительный. При температуре +20 градусов и плотности 800-1500 кг/м3 теплоемкость находится на уровне 0,8 кДж/(кг·K).
• Облицовочный. Тот же температурный режим +20, при плотности материла в 1800 кг/м3 определяет теплоемкость 0,88 кДж/(кг·K).
• Динасовый. Эксплуатация в режиме повышенной температуры от +20 до +1500 и плотности 1500-1900 кг/м3 подразумевает последовательное возрастание теплоемкости от 0,842 до 1,243 кДж/(кг·K).
• Карборундовый. По мере нагревания от +20 до +100 градусов материал плотностью 1000-1300 кг/м3 постепенно увеличивает свою теплоемкость от 0,7 до 0,841 кДж/(кг·K). Однако, если нагревание карборундового кирпича продолжить далее, то его теплоемкость начинает уменьшаться. При температуре +1000 градусов она будет равняться 0,779 кДж/(кг·K).
• Магнезитовый. Материал плотностью 2700 кг/м3 при повышении температуры от +100 до +1500 градусов постепенно увеличивает свою теплоемкость 0,93-1,239 кДж/(кг·K).
• Хромитовый. Нагревание изделия плотностью 3050 кг/м3 от +100 до +1000 градусов провоцирует постепенное возрастание его теплоемкости от 0,712 до 0,912 кДж/(кг·K).
• Шамотный. Обладает плотностью 1850 кг/м3. При нагревании от +100 до +1500 градусов происходит увеличение теплоемкости материала с 0,833 до 1,251 кДж/(кг·K).

Возможно вам понадобится дополнительный материал про плотность кирпича.

Какой кирпич для топки лучше? тест шамотного и красного кирпича проверка на нагрев и теплоёмкость

Watch this video on YouTube

Подбирайте кирпичи правильно, в зависимости от поставленных задач на стройке.

Твердые вещества — Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость некоторых обычно используемых твердых веществ приведена в таблице ниже.

Для перевода единиц измерения используйте онлайн-конвертер единиц Удельная теплоемкость.

См. также табличные значения удельной теплоемкости газов, пищевых продуктов и пищевых продуктов, металлов и полуметаллов, обычных жидкостей и жидкостей и других обычных веществ, а также значения молярной теплоемкости обычных органических веществ и неорганических веществ.

90 Окалина котла0050 0.19

1 9,0007 Бронза0051

1

светлый,

0051

0,5 9 1 1 0 3 9 0 0 0

0051

9 Стекло0051

0051

90

7

0051

0 0,50029

9 Торий0051

Product	Specific Heat — c p —
	(Btu/(lb m o F)) (kcal/(kg o C))	(kJ/(kg K))
Agate	0.19	0.80
Aluminum bronze	0. 10	0.44
Aluminum, 0 o C	0.21	0.87
Antimony	0.05	0.21
Apatite	0.2	0.84
Arsenic	0.083	0.35
Artificial wool	0.32	1,36
Асбестоцементная плита	0,2	0,84
Асбоцементная плита	0,2	0.84
Ashes	0.2	0.84
Asphalt concrete (with aggregate)	0.22	0.92
Augite	0.19	0.80
Bakelite. наполнитель для дерева	0,33	1,38
Бакелит. асбестовый наполнитель	0,38	1,59
Барит	0,11	0. 46
Barium	0.07	0.29
Basalt rock	0.2	0.84
Beeswax	0.82	3.40
Beryl	0.2	0.84
Бериллий	0,24	1,02
Висмут	0,03	0,13
0.80
Bone	0.11	0.44
Borax	0.24	1.0
Boron	0.31	1.3
Brass	0.09	0.38
Кирпич рядовой	0,22	0,9
Кирпич твердый	0,24	1	0.09	0.38
Cadmium	0.06	0. 25
Calcite 32 — 100F	0.19	0.8
Calcite 32 — 212F	0.2	0.84
Calcium	0,15	0,63
Кальций Карбон.0050 1.1
Carbon, Diamond	0.12	0.52
Carbon, Graphite	0.17	0.71
Carborundum	0.16	0.67
Cassiterite	0.09	0.38
Цемент сухой	0,37	1,55
Цементный порошок	0,2	0,84
Cellulose	0.37	1.6
Celluloid	0.36	1.5
Charcoal	0.24	1
Chalk	0.22	0.9
Chalcopyrite	0. 13	0,54
Уголь древесный	0,24	1
Хром	0,12	10051
Clay	0.22	0.92
Coal, anthracite	0.3	1.26
Coal, bituminous	0.33	1.38
Cobalt	0.11	0.46
Кокс	0,2	0,85
Бетон, камень	0,18	0,75
0.23	0.96
Constantan	0.098	0.41
Copper	0.09	0.39
Cork, Corkboard	0.45	1.9
Corundum	0.1	0,42
Хлопок	0,32	1,34
Алмаз	0,15
Dolomite rock	0. 22	0.92
Duralium	0.22	0.92
Earth, dry	0.3	1.26
Electron	0.24	1.00
Emery	0,23	0,96
Жиры	0,46	1,93
ДВП, легкие	2.5
Fiber hardboard	0.5	2.1
Fire brick	0.25	1.05
Fluorite	0.22	0.92
Fluorspar	0.21	0.88
Галенит	0,05	0,21
Гранат	0,18	0,75	0.2	0.84
Glass, crystal	0.12	0.5
Glass, plate	0. 12	0.5
Glass, Pyrex	0.18	0.75
Glass , окно	0,2	0,84
Стекло-Wool	0,16	0,67
Gold	0,03	0,13	Gold	0,03	0,13		0,03	0,13		0,03	0,13	0051
Granite	0.19	0.79
Graphite	0.17	0.71
Gypsum	0.26	1.09
Hairfelt	0.5	2.1
Hermatite	0.16	0.67
Роговая обманка	0.2	0.84
Гиперстен	9 0.1009	0,8
Лед. 0.47	1.97
Ice 32 o F (0 o C)	0. 49	2.09
India rubber min	0.27	1.13
India rubber max	0.98	4.1
Ingot iron	0.12	0.49
Iodine	0.052	0.218
Iridium	0.03	0.13
Iron, 20 O C	0,11	0,46
Лабрадорит	0,19	0,8
LAVA	0.2	0.84
Limestone	0.217	0.91
Litharge	0.21	0.88
Lead	0.03	0.13
Leather, dry	0.36	1.5
Литий	0,86	3,58
Магнетит	0,16	0,7	051		0. 18	0.75
Manganese	0.11	0.46
Magnesia (85%)	0.2	0.84
Magnesium	0.25	1.05
Marble, mica	0,21	0,88
Меркурий	0,03	0,14
MICA	0,12	0,5		0,12	0,5	0029
Mineral wool blanket	0.2	0.84
Molybdenum	0.065	0.27
Nickel	0.11	0.46
Oliglocose	0.21	0.88
Orthoclose	0,19	0,8
Осмий	0,03	0,13
Оксид хрома	0.18	0.75
Paper	0. 33	1.34
Paraffin wax	0.7	2.9
Peat	0.45	1.88
Phosphorbronze	0.086	0.36
Фосфор	0,19	0,80
Чугун белый	0,13	0,514 9014
Pinchbeck	0.09	0.38
Pit coal	0.24	1.02
Plaster, light	0.24	1
Plaster, sand	0.22	0.9
Пластмасса, пена	0,3	1,3
Пластмасса, твердая	0,4	1,67
0036 C	0.032	0.13
Porcelain	0.26	1.07
Potassium	0.13	0. 54
Pyrex glass	0.2	0.84
Pyrolusite	0.16	0,67
Пироксилиновые пластмассы	0,36	1,51
Минеральный кварц 55 — 212 5 6 o	0.19	0.8
Quartz mineral 32 o F (0 o C)	0.17	0.71
Red lead	0.022	0.09
Red metal	0.09	0.38
Rhenium	0.033	0.14
Rhodium	0.057	0.24
Rock salt	0.22	0.92
Rosin	0.31	1.30
Rubber	0.48	2.01
Rubidium	0.079	0. 33
Salt	0.21	0.88
Песок сухой	0,19	0,80
Песчаник	0,22	0,92
0.21	0.9
Selenium	0.078	0.33
Serpentine	0.26	1.09
Silica aerogel	0.2	0.84
Silicon	0.18	0,75
Кремний, карбид	0,16	0,67
Шелк	0,33
Silver, 20 o C	0.056	0.23
Slate	0.18	0.76
Sodium	0.3	1.26
Soil, dry	0.19	0,80
почвы, мокрый	0,35	1,48
Стиат	0,2	0,83
Сталь	0,83
сталь	0,83
сталь	0,83
. 0051	0.49
Stone	0.2	0.84
Stoneware	0.19	0.8
Sulphur, sulfur	0.17	0.71
Tantalium	0.033	0.14
Смола	0,35	1,47
Теллур	0,05	0,21	0.033	0.14
Tile hollow	0.15	0.63
Timber, see wood
Tin	0.057	0.24
Titanium	0.11	0.47
Topaz	0,21	0,88
Трунгстен	0,03	0,134
	0,134
	0,134
		0,134
	0051	0. 028	0.12
Vanadium	0.12	0.5
Vermiculite	0.2	0.84
Vulcanite	0.33	1.38
Wax	0.82	3.43
Сварочный металл	0,12	0,52
Белый металл	0,035	0,15 029
Wood, balsa	0.7	2.9
Wood, oak	0.48	2
Wood, white pine	0.6	2.5
Wool, loose	0.3	1.26
Wool, felt	0.33	1.38
Zinc	0.09	0.38

• 1 Btu/lb _m ^o F = 4,187 кДж/кг K = 1 ккал/кг ^o C
• T ( ^o C) = 5/9[T ( ^{o ] 9 10032 F)}
• T ( ^o F) = [T ( ^o C)](9/5) + 32

Для перевода единиц измерения используйте онлайн-конвертер единиц Удельная теплоемкость.

См. также табличные значения удельной теплоемкости газов, пищевых продуктов и пищевых продуктов, металлов и полуметаллов, обычных жидкостей и жидкостей и других обычных веществ, а также значения молярная теплоемкость обычных органических веществ и неорганических веществ.

Энергия отопления

Энергия, необходимая для нагрева продукта, может быть рассчитана как

Q = C _P M DT (1)

Где

Q = тепло (KJ)

c _p = удельная теплоемкость (кДж/кг K, кДж/кг ^o C)

dt = разность температур (K, ^o C)

Пример — Количество тепла, необходимое для повышения температуры в куске дуба

Если 10 кг дуба нагреть от 20 ^o C до 90 0 6 0 C 50 900 900 разность температур 30 ^o C (K), необходимое количество тепла можно рассчитать как

q = (2 кДж/кг K) ( 10 кг ) (30 ^o C) =

9 600 кДж

Если один час (3600 с) используется для нагрева дуба — требуемой мощности можно рассчитать уравнение

P = Q / T (2)

, где

P = Power (KJ / S, кВт)

T = время (S)

со значениями:

P = (600 кДж) / (3600 с)

= 0,17 кВт

Плотность, тепловая пропускная способность, теплопроводность

о кирпике

Кирпич – конструкционная глиняная продукция, изготавливаемая в виде стандартных единиц, используемых в строительстве. Три основных типа кирпича — это необожженный, обожженный и химически затвердевший кирпич. Каждый тип изготавливается по-разному. Обожженные кирпичи обжигаются в печи, что делает их прочными. Современные обожженные глиняные кирпичи формируются одним из трех процессов: мягким шламом, сухим прессованием или экструдированием. В зависимости от страны наиболее распространенным является метод экструдированного или мягкого бурового раствора, поскольку они наиболее экономичны.

Сводка

Имя	Кирпич
Фаза на STP	твердый
Плотность	1700 кг/м3
Предел прочности при растяжении	2,8 МПа
Предел текучести	Н/Д
Модуль упругости Юнга	Н/Д
Твердость по Бринеллю	Н/Д
Точка плавления	1727 °С
Теплопроводность	1,31 Вт/мК
Теплоемкость	800 Дж/г К
Цена	0,2 $/кг

Плотность кирпича

Типичные плотности различных веществ даны при атмосферном давлении. Плотность  определяется как  масса на единицу объема . Это интенсивное свойство , которое математически определяется как масса, деленная на объем: ρ = m/V

Другими словами, плотность (ρ) вещества равна общей массе (m) этого вещества, деленной на общий объем (V), занимаемый этим веществом. Стандартная единица СИ составляет килограмма на кубический метр ( кг/м ³ ). Стандартная английская единица измерения – 90 003 фунта массы на кубический фут 9.0004  ( фунт/фут ³ ).

Плотность кирпича 1700 кг/м ³ .

 

Пример: Плотность

Рассчитайте высоту куба из кирпича, который весит одну метрическую тонну.

Решение:

Плотность определяется как масса на единицу объема . Математически он определяется как масса, деленная на объем: ρ = m/V

Поскольку объем куба равен третьей степени его сторон (V = a ³ ), высоту этого куба можно вычислить:

Тогда высота этого куба равна a = 0,838 м .

Плотность материалов

Механические свойства кирпича

Прочность кирпича

В механике материалов прочность материала на деформацию — это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Сопротивление материалов в основном рассматривает взаимосвязь между внешние нагрузки , приложенные к материалу, и результирующая деформация или изменение размеров материала. При проектировании конструкций и машин важно учитывать эти факторы, чтобы выбранный материал имел достаточную прочность, чтобы противостоять приложенным нагрузкам или силам и сохранять свою первоначальную форму.

Прочность материала — это его способность выдерживать приложенную нагрузку без разрушения или пластической деформации. Для напряжения растяжения способность материала или конструкции выдерживать нагрузки, имеющие тенденцию к удлинению, известна как предел прочности при растяжении (UTS). Предел текучести или предел текучести — это свойство материала, определяемое как напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться, тогда как предел текучести — это точка, в которой начинается нелинейная (упругая + пластическая) деформация. В случае растягивающего напряжения однородного стержня (кривая напряжения-деформации) г. Закон Гука описывает поведение стержня в упругой области. Модуль упругости Юнга представляет собой модуль упругости при растягивающем и сжимающем напряжении в режиме линейной упругости при одноосной деформации и обычно оценивается испытаниями на растяжение.

См. также: Прочность материалов

Предел прочности кирпича при растяжении

Предел прочности кирпича при растяжении 2,8 МПа.

Предел текучести кирпича

Предел текучести кирпича   — Н/Д.

Модуль упругости кирпича

Модуль упругости Юнга кирпича Н/Д.

Твердость кирпича

В материаловедении твердость — это способность выдерживать поверхностные вдавливания ( локализованная пластическая деформация ) и царапание . Тест на твердость по Бринеллю  – один из тестов на твердость с вдавливанием, разработанный для определения твердости. В тестах Бринелля твердый сферический индентор вдавливается под определенной нагрузкой в ​​поверхность испытуемого металла.

Число твердости по Бринеллю (HB) – это нагрузка, деленная на площадь поверхности вмятины. Диаметр вдавления измеряют с помощью микроскопа с наложенной шкалой. Число твердости по Бринеллю вычисляется по уравнению:

Твердость по Бринеллю приблизительно равна Н/Д.

См. также: Твердость материалов

 

Пример: Прочность

Допустим пластиковый стержень, который сделан из кирпича. Этот пластиковый стержень имеет площадь поперечного сечения 1 см ² . Рассчитайте усилие на растяжение, необходимое для достижения предела прочности на растяжение для этого материала, которое составляет: UTS = 2,8 МПа.

Решение:

Напряжение (σ)  можно приравнять нагрузке на единицу площади или силе (F), приложенной к площади поперечного сечения (A) перпендикулярно силе, как:

, следовательно, растяжение усилие, необходимое для достижения предела прочности на растяжение:

F = UTS x A = 2,8 x 10 ⁶ x 0,0001 = 280 N

Прочность материалов

ЭЛАСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛИ

.

Кирпич – температура плавления

Температура плавления кирпича 1727 °C .

Обратите внимание, что эти точки связаны со стандартным атмосферным давлением. В целом плавление  является фазовым переходом  вещества из твердой фазы в жидкую. точка плавления вещества — это температура, при которой происходит это фазовое превращение. Точка плавления   также определяет состояние, при котором твердое тело и жидкость могут существовать в равновесии. Для различных химических соединений и сплавов трудно определить температуру плавления, так как они обычно представляют собой смесь различных химических элементов.

Кирпич – Теплопроводность

Теплопроводность кирпича 1,31 Вт/(м·К) .

Характеристики теплопередачи твердого материала измеряются свойством, называемым теплопроводностью , k (или λ), измеряемой в Вт/м·К . Это мера способности вещества передавать тепло через материал за счет теплопроводности. Обратите внимание, что закон Фурье  применим ко всей материи, независимо от ее состояния (твердое, жидкое или газообразное), поэтому он также определен для жидкостей и газов.

Теплопроводность большинства жидкостей и твердых тел зависит от температуры. Для паров это также зависит от давления. В общем:

Большинство материалов почти однородны, поэтому обычно мы можем написать k = k (T) . Аналогичные определения связаны с теплопроводностями в направлениях y и z (ky, kz), но для изотропного материала теплопроводность не зависит от направления переноса, kx = ky = kz = k.

Кирпич – Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость кирпича 800 Дж/г K .

Удельная теплоемкость или удельная теплоемкость   – это свойство, связанное с  внутренней энергией  , которое очень важно в термодинамике. Интенсивные свойства c _v и c _p определяются для чистых простых сжимаемых веществ как частные производные внутренней энергии u(T, v) и энтальпия h(T, p) , соответственно:

где индексы v и p обозначают сохраняющиеся при фиксированных переменных переменные. Свойства c _v и c _p называются удельной теплоемкостью (или теплоемкостью ), поскольку при определенных особых условиях они связывают изменение температуры системы с количеством энергии, добавленной теплопередача. Их единицы СИ  Дж/кг K  или  Дж/моль K .

 

Пример: расчет теплопередачи

Теплопроводность определяется как количество тепла (в ваттах), передаваемое через квадратный участок материала заданной толщины (в метрах) из-за разницы температур. Чем ниже теплопроводность материала, тем выше его способность сопротивляться теплопередаче.

Рассчитайте скорость теплового потока  через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м ² ). Стена толщиной 15 см (L ₁ ) выполнена из кирпича с теплопроводностью k ₁ = 1,31 Вт/м.К (плохой теплоизолятор). Предположим, что внутренняя и наружная температуры  составляют 22°C и -8°C, а коэффициенты конвекционной теплопередачи  на внутренней и внешней сторонах равны h ₁  = 10 Вт/м ² K и h ₂  = 30 Вт/м ² К соответственно. Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от окружающих и внутренних условий (ветер, влажность и т. д.).

Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту стену.

Решение:

Как уже было сказано, многие процессы теплопередачи включают составные системы и даже включают комбинацию проводимости и конвекции . С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . U-фактор определяется выражением, аналогичным Закон охлаждения Ньютона :

Общий коэффициент теплопередачи связан с полным тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стенку и пренебрегая излучением, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как: /10 + 0,15/1,31 + 1/30) = 4,03 Вт/м ² K

Тепловой поток можно рассчитать следующим образом: q = 4,03 [Вт/м ² K] x 30 [K] = 121,05 Вт/м ²

Общие потери тепла через эту стену будет: q _потери   = q . A = 121,05 [W/M ² ] x 30 [M ² ] = 3631,42 W

Точка плавления материалов

.