Русская Википедия:Тепловая инерция

Содержание

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Тепловая инерция — это термин, используемый в основном в инженерном и научном моделировании теплопередачи, и обозначающий совокупность свойств материала, связанных с теплопроводностью и объёмной теплоёмкостью. Например, можно встретить выражения этот материал обладает большой тепловой инерцией, или Тепловая инерция играет важную роль в этой системе, которые обозначают то, что эффекты в динамике являются определяющими для данной модели, и расчёты в стационарном состоянии могут дать неточные результаты. Иными словами тепловая инерция характеризует способность сопротивляться изменению температуры за определённое время.

Этот термин отражает научную аналогию и не связан напрямую с термином инерция, используемым в механике.

Тепловая инерция материала может быть определена по формуле:

<math>I=\sqrt{k \rho c},</math>

где

<math> k </math> – теплопроводность (Шаблон:Lang-en),

<math> \rho </math> – плотность материала,

<math> c </math> – удельная теплоёмкость материала.

Произведение <math> \rho c</math> представляет собой объёмную теплоёмкость.

В системе СИ единицей измерения тепловой инерции является Дж м<math>^{-2}</math> K<math>^{-1}</math> с<math>^{-1/2}</math>, иногда называемая Киффер (Шаблон:Lang-en), или более редко, тью (Шаблон:Lang-en). Тепловая инерция иногда в научной литературе называется тепловой активностью или термической активностью.

Для материалов на поверхности планеты, тепловая инерция является ключевым свойством, определяющим сезонные и суточные колебания температур, и обычно зависит от физических свойств горных пород, находящихся возле поверхности. В дистанционном зондировании тепловая инерция зависит от сложного сочетания гранулометрического состава, богатства горных пород, выхода на поверхность тех или иных пластов и от степени отвердевания. Грубую оценку величины тепловой инерции иногда можно получить, исходя из амплитуды суточных колебаний температуры (то есть, из максимальной температуры вычесть минимальную температуру поверхности). Температура поверхностей с низкой тепловой инерцией значительно изменяется в течение дня, в то время как температура поверхностей с высокой тепловой инерцией не претерпевает радикальных изменений. В сочетании с другими данными тепловая инерция может помочь охарактеризовать материалы поверхности и геологические процессы, ответственные за формирование этих материалов.

Тепловая инерция океанов является основным фактором, влияющим на изменение климата в отдалённой перспективе (Шаблон:Lang-en) и на степень глобального потепления.

В строительстве

Тепловая инерция в строительстве — это свойство ограждения сохранять относительно постоянную температуру внутренней поверхности при периодических изменениях внешних тепловых воздействий (колебания температуры наружного воздуха и солнечной радиации). По другим источникам: тепловая инерция (условная толщина, массивность) — способность ограждающей конструкции сопротивляться изменению температурного поля при перемененных тепловых воздействиях. Она определяет количество волн температурных колебаний, располагающихся (затухающих) в толще ограждения. При D приблизительно равной 8,5 в ограждении располагается одна температурная волна.',

Тепловая инерция

Характеристика тепловой инерции D приближенно, без учета порядка слоев в конструкции, определяется по формуле:

<math>D=R_1s_1+R_2s_2+...+R_ns_n</math>,

где <math>R_1, R_2, R_n</math> — термические сопротивления слоёв ограждения, a <math>s_1, s_2, s_n</math> — коэффициенты теплоусвоения материалов отдельных слоёв за период в 24 часа.

Для конструкции:

• малой инерционности 4 > D > 1,5 (t_нар = средняя температура наиболее холодных суток - t_хол^сут)
• средней инерционности 4 < D < 7 (t_нар = среднюю температуру этих величин = (t_хол^сут + t_min + t_хол^5сут)/3)
• безинерционных D < 1,5 (t_нар = абсолютная минимальная температура наружного воздуха - t_min)
• большой инерционности D > 7 (t_нар = температура наиболее холодной пятидневки - t_хол^5сут)

Зависимость расчетной зимней температуры наружного воздуха от тепловой инерции отменена еще в 1996 г. Сейчас для конструкции с любой тепловой инерцией принимается в качестве расчетной температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 (см. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий).

Тепловая инерция атмосферы

См. Парниковый эффект

См. также

• Мера теплосопротивления

Литература

• СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника». - отменен. См. СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий"

http://www.science-education.ru/106-7725

http://www.science-education.ru/106-7730

http://www.science-education.ru/108-8621