Θερμοχωρητικότητα του Portland Cement

Η ανακάλυψη του Portland Cement ανοίξει το πεδίο της κατασκευής λόγω της ευκολίας της χρήσης καθώς και των διαρθρωτικών αντοχή του . Τσιμέντου είναι επίσης χρήσιμο λόγω της ικανότητάς του να αποθηκεύει θερμότητα λόγω της υψηλής θερμοχωρητικότητας της. Τσιμέντου κατά τη διάρκεια υψηλών θερμοκρασιών απορροφά θερμότητα και όταν οι θερμοκρασίες κρυώσει η θερμότητα απελευθερώνει τσιμέντου . Το τσιμέντο είναι ένα εξαιρετικό υλικό για να χτίσουν τα σπίτια στην έρημο , όπου οι θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της ημέρας είναι εξαιρετικά υψηλό , ενώ το βράδυ θα μπορεί να μειωθεί σημαντικά . Προσπαθώντας να μέτριες θερμοκρασίες χρησιμοποιώντας ψύξη και θέρμανση μπορεί να γίνει εξαιρετικά ακριβό . Έτσι, ένα σπίτι χτισμένο από τσιμέντο στην έρημο θα παραμείνει δροσερό, επειδή το τσιμέντο θα απορροφήσει τη θερμότητα που δεν θα κυκλοφορήσει μέχρι κρυώσει οι θερμοκρασίες . Στη συνέχεια, η θερμότητα που αποθηκεύεται στο τσιμέντο απελευθερώνεται . Σύντομη Ιστορία της Portland Cement
Η

τσιμέντο αναπτύχθηκε από τους Ρωμαίους, οι οποίοι ανακάλυψαν ότι ασβέστη , ηφαιστειακή στάχτη και νερό σχηματίζεται ένα στερεό που ήταν εξαιρετικά ανθεκτικό και θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή κτιρίων . Το κυκλικό θόλο του Πάνθεον κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας τις γνώσεις τους τσιμέντα . Δυστυχώς , όταν η Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία έπεσε σε αταξία η γνώση της παραγωγής τσιμέντου ήταν χαμένα και δεν ανακαλύφθηκε μέχρι τον 19ο αιώνα . Joseph Aspdin το 1824 δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μία διαδικασία η οποία αναμιγνύεται ασβέστη και πηλό με νερό για να σχηματίσουν αυτό που αποκαλούν το τσιμέντο του Πόρτλαντ , επειδή έμοιαζε με τον ασβεστόλιθο που βρέθηκαν στο Isle of Portland .

Τσιμέντου Portland παράγεται πλέον σχεδόν σε κάθε χώρα ο κόσμος σήμερα . Παράγεται σε τόσο μεγάλες ποσότητες , επειδή χρησιμοποιείται σε όλους τους τομείς της κατασκευής . Είναι πολύ πιο εύκολο να μούχλα τσιμέντου στο επιθυμητό μέγεθος και σχήμα πλάκες από το να χαράξει τέτοια σχήματα από πέτρα . Λόγω της θερμοχωρητικότητας του , είναι επίσης ένα εξαιρετικό υλικό για να κρατήσει το κόστος της ενέργειας χαμηλής περιεκτικότητας σε ακραίες συνθήκες .
Εικόνων Σύνθεση του Portland Cement
Η

τσιμέντου Portland είναι ένα μίγμα από ασβέστη ( CaO ) , διοξείδιο του πυριτίου (SiO2) , αλουμίνα (Al2O3 ) και οξείδιο σιδήρου (Fe2O3 ), όπου είναι το ασβέστιο Ca , Ο είναι οξυγόνο , Si είναι πυρίτιο , ΑΙ είναι αργίλιο και Fe είναι σίδηρος . Lime προέρχεται κατά κανόνα από ασβεστόλιθο ή κιμωλία καταθέσεις . Πηλό και σκωρίες είναι η πηγή της πυριτίας και αλουμίνας , ενώ το οξείδιο του σιδήρου είναι ένα υποπροϊόν της τήξης σιδήρου . Τσιμέντου Portland αποτελείται από αυτά τα συστατικά στα ακόλουθα ποσοστά κατά μάζα : ασβέστου 61 έως 69 τοις εκατό, διοξείδιο του πυριτίου από 18 έως 24 τοις εκατό , αλουμίνα 4 έως 8 τοις εκατό και οξείδιο του σιδήρου 1 έως 8 τοις εκατό. Το τελικό συστατικό για τη δημιουργία τσιμέντου που μπορεί να χύνεται και που για κατασκευαστικούς σκοπούς είναι το νερό. Προστίθεται νερό στο μίγμα της σκόνης για να σχηματιστεί ένας πολτός που θέτει ως νερό ενσωματώνεται με χημικές αντιδράσεις μέσα στο τελικό προϊόν . Τσιμέντο Portland έχει χαρακτηριστεί ως ένα υδραυλικό τσιμέντο , διότι το τελικό προϊόν σκληρύνει δεν οφείλεται στο νερό εξάτμιση , αλλά μέσω χημικών αντιδράσεων .

Η Έννοια του Θερμοχωρητικότητα
Η

Πόρτλαντ τσιμέντο έχει μεγάλη θερμοχωρητικότητα , πάντως , πριν από τη συζήτηση της ειδική θερμοχωρητικότητα του τσιμέντου είναι καλύτερο να ορίσει την έννοια γενικότερα . Θερμοχωρητικότητα ορίζεται στη χημεία και τη φυσική εγχειρίδια ως «το ποσό της θερμότητας που απαιτείται για να αυξήσει τη θερμοκρασία ενός αντικειμένου με 1 Κ σε σταθερή πίεση , ή σε σταθερό όγκο ", όπως αναφέρεται από Oxtoby et αϊ . , 1999 . Η μεταβλητή χρησιμοποιείται για να αναπαραστήσει θερμοχωρητικότητα σε έναν μαθηματικό τύπο είναι η Γ. Κ αντιπροσωπεύει την κλίμακα θερμοκρασίας Kelvin, η οποία είναι η τυπική κλίμακα που χρησιμοποιείται στη χημεία και τη φυσική. Ένα βαθμό Κέλβιν είναι το ίδιο με ένα βαθμό Κελσίου , ωστόσο 0 C είναι ίση με 273 βαθμό Κ.

Ο μαθηματικός τύπος για θερμοχωρητικότητα είναι :

q = C x δέλτα
T

όπου q είναι θερμότητα , δέλτα Τ είναι η αλλαγή της θερμοκρασίας και Γ, όπως προαναφέρθηκε είναι η θερμοχωρητικότητα .

Συνήθως θερμοχωρητικότητα για ουσίες που έχουν υπολογιστεί με βάση τα πειράματα και παρατίθενται στους πίνακες βιβλία . ή βιβλία αναφοράς
εικόνων ειδική Διαρκής θερμική Portland Cement
Η

Η συγκεκριμένη σταθερή θερμότητα ( HC ) του τσιμέντου Portland είναι : 0,84 KJ /Kg /Κ σύμφωνα με τους Μηχανικούς Τεχνική Toolbox και η Ένωση Αμερικανικών Τσιμεντοβιομηχανιών .
εικόνων Υπολογισμός θερμοχωρητικότητα του Portland Cement
Η

Χρησιμοποιώντας τη συγκεκριμένη σταθερή θερμότητα ( HC ) που αναφέρεται στο σημείο 4 , μπορείτε να υπολογίσετε το ποσό της θερμότητας που απαιτείται για να αυξηθεί η θερμοκρασία 1 βαθμός του ένα κομμάτι του τσιμέντου Portland μιας γνωστής μάζας. Για να γίνει αυτό πρέπει να πολλαπλασιαστεί η μάζα του σκυροδέματος με την σταθερή θερμοχωρητικότητα ( 0,84 KJ /Kg /K ) .

Q = HC x μάζα της αλλαγής του τσιμέντου x Θερμοκρασία

όπου q είναι το ποσότητα θερμότητας , και η μάζα του τσιμέντου είναι σε Kg και η μεταβολή της θερμοκρασίας είναι σε βαθμούς Kelvin. Σε αυτή την περίπτωση η αλλαγή της θερμοκρασίας είναι 1 βαθμό.

Εάν ανάγκη να γνωρίζουν πόση ενέργεια απαιτείται για να αυξηθεί η μάζα του σκυροδέματος από μια συγκεκριμένη διαφορά θερμοκρασίας , δηλαδή 10 βαθμούς , τότε θα έχετε πολλαπλές τη μάζα του σκυροδέματος μάζα , με τη διαφορά θερμοκρασίας από την σταθερή θερμοχωρητικότητα .

q = HC x μάζα της αλλαγής του τσιμέντου x θερμοκρασίας ( 10 βαθμοί )

Επειδή η κλίμακα θερμοκρασίας Kelvin και Kg δεν είναι συνήθως μονάδες μέτρου στις Ηνωμένες Πολιτείες, η ειδική θερμοχωρητικότητα του Portland Cement μετατρέπεται σε περισσότερες μονάδες που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι 0.20 BTU /lb /βαθμός F.
Η
εικόνων