Методика определения количества тепловой энергии и теплоносителя в водяных: МДС 41-4.2000 «Методика определения количеств тепловой энергии и теплоносителя в водяных системах коммунального теплоснабжения»

МДС 41-4.2000 Методика определения количеств тепловой энергии и теплоносителя в водяных системах коммунального теплоснабжения

Документ:

МДС 41-4.2000

Название:

Методика определения количеств тепловой энергии и теплоносителя в водяных системах коммунального теплоснабжения

Аннотация (Область применения):

«Методика определения количеств тепловой энергии и теплоносителя в водяных системах коммунального теплоснабжения» (Методика) разработана в развитие утвержденных Госстроем России (приказ от 11.10.99 № 73) «Рекомендаций по организации учета тепловой энергии и теплоносителей на предприятиях, в учреждениях и организациях жилищно-коммунального хозяйства и бюджетной сферы» с целью дальнейшего совершенствования методической базы энергоресурсосбережения в жилищно-коммунальной хозяйстве и бюджетной сфере и является практическим пособием для теплоснабжающих организаций системы жилищно-коммунального хозяйства и потребителей (абонентов) – юридических лиц, теплопотребляющие установки которых присоединены к водяным тепловым сетям коммунального теплоснабжения, при осуществлении коммерческого учета тепловой энергии и теплоносителя.

При подготовке Методики особое внимание уделено обеспечению достоверности определения количеств тепловой энергии и теплоносителя при использовании расчетного метода, как наименее проработанного. Объем использования расчетного метода и его значение должны последовательно уменьшаться по мере роста оснащенности источников тепла (отопительных котельных) и систем теплопотребления средствами измерения и увеличения доли коммерческих расчетов, основанных на приборном и приборно-расчетном методах.

Методика разработана Российским акционерным обществом закрытого типа «Роскоммунэнерго» при участии Российской ассоциации «Коммунальная энергетика» и специалистов Управления жилищно-коммунального комплекса Госстроя России.

«Методика определения количеств тепловой энергии и теплоносителя в водяных системах коммунального теплоснабжения» (Методика) разработана в целях:
– реализации постановления Правительства Российской Федерации от 08.07.97 № 832 «О повышении эффективности использования энергетических ресурсов и воды предприятиями, учреждениями и организациями бюджетной сферы» и «Основных направлений и механизма энергоресурсосбережения в жилищно-коммунальном хозяйстве Российской Федерации»;

– осуществления учета тепловой энергии и теплоносителя в соответствии с действующими правилами;
– осуществления контроля качества тепловой энергии и теплоносителя, соблюдения режимов теплоснабжения и теплопотребления, а также документирования их показателей.

Настоящая Методика разработана в развитие «Рекомендаций по организации учета тепловой энергии и теплоносителей на предприятиях, в учреждениях и организациях жилищно-коммунального хозяйства и бюджетной сферы» в качестве практического пособия для коммунальных теплоснабжающих организаций, производящих выработку и отпуск тепловой энергии и теплоносителя потребителям (абонентам), а также для абонентов – юридических лиц, теплоснабжение которых осуществляется водяными системами коммунального теплоснабжения.

Формат:

DOC

Размер:

3.90 МБ

Категория:

МДС

ПРОСМОТР

СКАЧАТЬ

Порядок определения объема переданной тепловой энергии при расчетах с РСО — Статьи

Перед нашей компанией была поставлена задача проверить законность и обоснованность расчета РСО, а также соответствие заключенного договора теплоснабжения действующему законодательству.

Суть дела.

Изучив представленные УК документы, нами было установлено следующее. УК по договору теплоснабжения приобретает у РСО тепловую энергию для оказания коммунальных услуг по отоплению и горячему водоснабжению (ГВС) собственникам и нанимателям жилых помещений в многоквартирных домах. В соответствии с данным договором УК заказала у РСО определенный объем тепловой энергии, рассчитанный исходя из установленных нормативов потребления по отоплению и ГВС для населения. Однако РСО поставила тепловую энергию в большем объеме, чем предусмотрено договором, мотивируя это тем, что температура наружного воздуха в зимний период была значительно ниже предполагаемой, что и привело к необходимости отпуска тепла в большем объеме. РСО определила объем отпущенной тепловой энергии, исходя из показаний общедомовых и групповых приборов учета, а по домам, не имеющим таких приборов, – расчетным путем (исходя из суммарного отпуска тепла с ТЭЦ). При этом РСО изменяла показания общедомовых и групповых приборов учета, увеличивая либо уменьшая их на величину потерь и объемы потребления иных лиц, находящихся под учетом данных приборов, а также применяла штрафные санкции за недоиспользование тепловой энергии – возврат излишков горячей воды в обратный трубопровод.

 Исходя из методики, описанной в договоре теплоснабжения, учет потребляемой тепловой энергии производится в соответствии с Правилами учета отпуска тепловой энергии ПР 34-70-010-85, утвержденными Главным техническим управлением по эксплуатации энергосистем Минэнерго СССР 22. 07.1985, Главгосэнергонадзором 31.07.1985 (далее – Правила ПР 34-70-010-85), Правилами учета отпуска тепловой энергии и теплоносителя, утвержденными Минтопэнерго России 12.09.1995 № Вк-4936 (далее – Правила № Вк-4936), и Методикой определения количества тепловой энергии и теплоносителя в водяных системах коммунального теплоснабжения, утвержденной Приказом Госстроя России от 06.05.2000 № 105 (далее – Методика № 105), на основании полученных от УК показаний приборов учета (при их наличии), а при отсутствии у потребителя таких приборов – по тепловому балансу источника тепла за вычетом показаний коммерческих приборов учета и тепловых потерь в сетях (пропорционально договорным расчетным тепловым нагрузкам).

 Также договором предусмотрено, что при наличии групповых приборов учета расчет потребленной тепловой энергии производится пропорционально договорным тепловым нагрузкам согласно прилагаемому перечню групповых приборов учета. По данным приборов, установленных не на границе балансовой принадлежности тепловых сетей, а в индивидуальных тепловых пунктах жилых домов на сетях абонента, такой расчет производится с учетом тепловых потерь.

 

Ничтожность условий публичного договора, не соответствующих требованиям законодательства.

 

Проанализировав действующее законодательство и практику рассмотрения споров по аналогичным делам, мы пришли к выводу о незаконности включения в договор теплоснабжения указанных положений по следующим причинам.

 Включение в договор условий о порядке учета тепловой энергии, соответствующих Правилам ПР 34-70-010-85, неправомерно, поскольку данный документ утратил силу с момента введения в действие Правил № Вк-4936, зарегистрированных в Минюсте 25.09.1995 № 954.

 В свою очередь, Правила № Вк-4936 имеют ограниченную сферу действия и регулируют организацию учета только на основании показаний учетных приборов. Иного правового акта, принятого в установленном порядке и регламентирующего применение расчетного метода определения количества поставленной тепловой энергии в отсутствие приборов учета, в настоящее время не имеется.

 Инструктивное письмо Минтопэнерго России от 20. 12.1995 № 42-4-2/18, согласно которому до выхода соответствующих нормативных документов определение расхода тепловой энергии у потребителей при временном отсутствии приборов учета нужно осуществлять на основании утратившего силу разд. 5 Правил ПР 34-70-010-85, официально не опубликовано и в Минюсте не зарегистрировано, в связи с чем применение данного документа необоснованно.

 Аналогичная позиция изложена в Постановлении ФАС ВВО от 27.07.2010 по делу № А31-7682/2009. Суд признал неосновательным представление РСО расчета корректировки объема фактического потребления тепловой энергии применительно к Правилам ПР 34-70-010-85 ввиду невозможности определения фактического объема энергии, потребленной ответчиком (абонентом).

 Применение Методики № 105 также неправомерно, так как она не является нормативным правовым актом и не зарегистрирована в Минюсте, следовательно, не может быть использована при определении объема фактического потребления тепловой энергии. Данная позиция выражена в Постановлении ФАС ВВО от 02. 08.2010 по делу № А43-24577/2009. Кроме того, суд указал на незаконное включение сторонами в договор условия о применении Методики № 105 при установлении объема тепловой энергии, поставленной для бытовых нужд в жилые дома.

 Таким образом, недопустимо включение в договор методов, описанных в Правилах ПР 34-70-010-85 и Методике № 105, для определения объема фактического потребления тепловой энергии и корректировки в отсутствие приборов учета. Применение же Правил № Вк-4936 возможно только при наличии данных приборов.

 Согласно п. 4 ст. 421 ГК РФ условия договора определяются по усмотрению сторон, кроме ситуаций, когда содержание соответствующего условия предписано законом или иными правовыми актами (ст. 422 ГК РФ). Поскольку в силу п. 1 ст. 426 ГК РФ договор теплоснабжения является публичным, на него распространяется норма п. 4 названной статьи, на основании которой в случаях, предусмотренных законом, Правительство РФ и уполномоченные им федеральные органы исполнительной власти могут издавать правила, обязательные для соблюдения сторонами при заключении и исполнении публичных договоров, а также положение п. 5 той же статьи о ничтожности условий публичного договора, не соответствующих указанным правилам.

 В силу п. 8 Правил предоставления коммунальных услуг условия договора о приобретении коммунальных ресурсов и водоотведении (приеме (сбросе) сточных вод), заключаемого с РСО с целью оказания потребителю коммунальных услуг, не должны противоречить данным Правилам и иным нормативным правовым актам РФ.

 Исходя из приведенных положений о публичном договоре и учитывая норму п. 8 Правил предоставления коммунальных услуг, Президиум ВАС РФ в Постановлении от 15.07.2010 № 2380/10 пришел к выводу о недопустимости согласования сторонами метода определения количества поставленной тепловой энергии при отсутствии приборов учета, не соответствующего положениям ЖК РФ и названным Правилам. Высшие арбитры посчитали, что вопрос о количестве потребленной тепловой энергии при отсутствии приборов учета должен решаться исходя из установленных органами местного самоуправления нормативов потребления коммунальных услуг. В данном Постановлении указано, что содержащееся в нем толкование правовых норм является общеобязательным и подлежит применению при рассмотрении арбитражными судами аналогичных дел.

 В соответствии со ст. 166 ГК РФ сделка недействительна по основаниям, установленным Гражданским кодексом, в силу признания ее таковой судом (оспоримая сделка) либо независимо от этого признания (ничтожная сделка). Требование о применении последствий недействительности ничтожной сделки может быть предъявлено любым заинтересованным лицом. Суд вправе применить такие последствия по собственной инициативе. Согласно ст. 168 ГК РФ сделка, не соответствующая требованиям закона или иных правовых актов, ничтожна, если законом не установлено, что данная сделка оспорима, или не предусмотрено иных последствий нарушения. В силу ст. 180 ГК РФ недействительность части сделки не влечет недействительности ее прочих частей, если можно предположить, что сделка была бы совершена и без включения в нее недействительной части.

 Так как положения договора теплоснабжения о методах и порядке учета тепловой энергии противоречат нормам ст. 426 ГК РФ, ст. 157 ЖК РФ и Правилам предоставления коммунальных услуг, в этой части договор является ничтожным. Суд при рассмотрении спора может применить последствия недействительности ничтожной сделки, но ГК РФ не исключает возможности предъявления исков о признании недействительной ничтожной сделки по заявлению любого заинтересованного лица. Споры по таким требованиям подлежат разрешению судом в общем порядке (Постановление Пленума ВС РФ № 6, Пленума ВАС РФ № 8 от 01.07.1996).

 Добавим: РСО, обратившись в суд с иском по данному спору, ходатайствовала о проведении экспертизы с целью проверки правильности результатов расчетов отпущенной тепловой энергии и произведения таких расчетов. Суд, удовлетворив ходатайство истца, вынес определение о назначении судебной экспертизы. Однако эксперты для обоснования своих расчетов использовали также Методику № 105 и Правила ПР 34-70-010-85, что недопустимо по причине несоответствия действующему законодательству, в то время как расчет экспертов является необоснованным.

 

Определение объема тепловой энергии. 

 

В соответствии со ст. 544 ГК РФ оплачивается фактически принятое абонентом количество энергии на основании данных учета, если иное не установлено законом, другими правовыми актами или соглашением сторон. Иное как раз и предусмотрено ст. 157 ЖК РФ и Правилами предоставления коммунальных услуг.

 В силу ст. 157 ЖК РФ размер платы за коммунальные услуги рассчитывается исходя из объема потребляемых коммунальных услуг, определяемого по показаниям приборов учета, а при их отсутствии – на основании нормативов потребления коммунальных услуг, утверждаемых органами государственной власти субъектов РФ в порядке, установленном Правительством РФ. Правила предоставления, приостановки и ограничения предоставления коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных и жилых домах, а также правила, обязательные для соблюдения при заключении управляющей организацией (ТСЖ) либо жилищным кооперативом (иным специализированным потребительским кооперативом) договоров с РСО, устанавливаются Правительством РФ.

 В соответствии с п. 15 Правил предоставления коммунальных услуг размер платы за холодное и горячее водоснабжение, отопление, водоотведение, электро- и газоснабжение рассчитывается по тарифам, установленным для РСО в порядке, определенном законодательством РФ. Если исполнителем является ТСЖ, жилищно-строительный, жилищный или иной специализированный потребительский кооператив либо УК, расчет размера платы за коммунальные услуги, а также приобретение исполнителем холодной и горячей воды, услуг водоотведения, газа, электрической и тепловой энергии осуществляется по тарифам, установленным на основании законодательства РФ и используемым для расчета размера платы за коммунальные услуги.

 В пункте 2 Постановления Пленума ВАС РФ от 05.10.2007 № 57 также указывается, что ТСЖ не является хозяйствующим субъектом с самостоятельными экономическими интересами, отличными от интересов членов ТСЖ. Соответствующие обязательства ТСЖ перед организациями, непосредственно оказывающими услуги (выполняющими работы), не могут быть большими, чем в случае заключения этими организациями прямых договоров с жильцами – членами ТСЖ, в связи с чем при реализации услуг по регулируемым ценам (тарифам) (например, услуг по энергоснабжению) ТСЖ оплачивает такие услуги, предназначенные жильцам, по тарифам, утвержденным для населения, а не для юридических лиц. Арбитражные суды применяют этот вывод на практике и в отношении управляющих организаций. В Постановлении Президиума ВАС РФ от 27.07.2010 № 3779/10 указано, что после введения в действие Правил предоставления коммунальных услуг исполнитель таких услуг вправе рассчитываться с РСО по тарифу, установленному в соответствии с законодательством РФ и используемому для расчета размера платы за коммунальные услуги.

 В силу п. 19 Правил предоставления коммунальных услуг при отсутствии коллективных (общедомовых), общих (квартирных) и индивидуальных приборов учета размер платы за коммунальные услуги в жилых помещениях определяется по формуле исходя из нормативов потребления.

 Так как в соответствии с договором теплоснабжения УК является исполнителем коммунальных услуг, приобретающим тепловую энергию у РСО для оказания коммунальных услуг гражданам, метод и порядок учета тепловой энергии должны определяться на основании ст. 157 ЖК РФ и Правил предоставления коммунальных услуг по показаниям приборов учета (а при их отсутствии – исходя из нормативов потребления коммунальных услуг, утверждаемых органами государственной власти субъектов РФ в порядке, установленном Правительством РФ), а услуги – оплачиваться по тарифам, утвержденным для населения, а не для юридических лиц. Аналогичные выводы содержатся в постановлениях Президиума ВАС РФ от 09.06.2009 № 525/09, от 21.04.2009 № 15791/08.

 В разделе 3 Правил предоставления коммунальных услуг описан порядок расчета и внесения платы за коммунальные услуги, который зависит от наличия или отсутствия в помещениях индивидуальных, общих (квартирных) и коллективных (общедомовых) приборов учета. В приложении 2 к Правилам предоставления коммунальных услуг приведены формулы для определения размера платы за коммунальные услуги в каждом соответствующем случае.

 При этом указанная в п. 19, 20, 21, 23, 25 Правил предоставления коммунальных услуг корректировка размера платы (раз в год) не производится, несмотря на то что Решением ВС РФ от 12.01.2011 № ГКПИ10-1499 признаны законными положения Правил предоставления коммунальных услуг о корректировке платы за коммунальные услуги. Дело в том, что в рамках действующего законодательства применение на практике данных формул невозможно, поскольку они предусматривают включение показателей, определяемых РСО расчетным путем в порядке, установленном законодательством РФ. В настоящее время не имеется принятого в установленном порядке правового акта, регламентирующего применение расчетного метода определения количества поставленной тепловой энергии в отсутствие приборов учета.

 Изложенная в Постановлении ФАС ВВО от 02.08.2010 по делу № А43-24577/2009 позиция по поводу проведения корректировки размера платы за коммунальные услуги была поддержана ВАС РФ в Определении от 09.09.2010 № ВАС-12238/10. Суд не принял доводы заявителя о применении Методики № 105 для расчета количества фактически поставленных ответчику коммунальных ресурсов в целях корректировки размера оплаты последним этих ресурсов, определенного по соответствующим нормативам потребления. Заявитель не указал, какой нормативно-правовой акт допускает проведение корректировки по формулам, описанным в Правилах предоставления коммунальных услуг, по причине отсутствия данного документа.

 Кроме того, утверждаемые органами государственной власти субъектов РФ нормативы устанавливаются на основании ст. 157 ЖК РФ и Правил установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг, утвержденных Постановлением Правительства РФ от 23.05.2006 № 306. В соответствии с п. 25 Правил установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг при определении таких нормативов учитываются нормативные технологические потери коммунальных ресурсов (технически неизбежные и обоснованные потери холодной и горячей воды, тепловой и электрической энергии, газа во внутридомовых инженерных коммуникациях и оборудовании многоквартирного дома) и не учитываются расходы коммунальных ресурсов, возникшие в результате нарушения требований технической эксплуатации внутридомовых инженерных коммуникаций и оборудования, правил пользования жилыми помещениями и содержания общего имущества в многоквартирном доме. Иначе говоря, в норматив потребления коммунальных услуг уже включены технологические потери коммунальных ресурсов, следовательно, применение корректировки для учета потерь недопустимо.

 В отношении групповых приборов учета, предусмотренных сторонами в договоре теплоснабжения, следует сказать, что определение приборов учета такого вида в Правилах предоставления коммунальных услуг отсутствует. Следовательно, использование показаний данных приборов учета противоречит действующему законодательству.

 

Рассмотрение спора в арбитражном суде.

 

В целях защиты по иску, предъявленному РСО к УК, о взыскании долга по оплате поставленной тепловой энергии нами был подготовлен и предъявлен от УК (ответчика) в рамках данного дела встречный иск о признании недействительным ничтожного договора в части и о применении последствий недействительности ничтожной сделки. В обоснование своей позиции мы руководствовались вышеизложенными нормами законодательства и на их основании произвели свой расчет поставленной тепловой энергии, который в значительной степени отличался от расчета истца. Суд не принял во внимание расчет, произведенный экспертами в связи с назначенной судебной экспертизой, так как он не основывался на положениях действующего законодательства.

 В результате оказанного правового сопровождения по данному делу и участия нашей компании в судебном разбирательстве от истца поступило предложение об урегулировании спора путем заключения мирового соглашения. Стороны подписали данное соглашение, утвержденное арбитражным судом, в соответствии с которым размер уплачиваемой УК суммы РСО за тепловую энергию был значительно снижен.

Миронова А. Р.,
руководитель юридического департамента КГ «Аюдар»

Эксперимент по испытанию на удельную теплоемкость. Надлежащий метод

1.0 Введение

При проведении эксперимента и тщательном следовании надлежащим методам процедуры полученные результаты должны быть относительно точными. Многие эксперименты требуют многократных испытаний и иногда никогда не приводят к полному заключению.

Испытание на удельную теплоемкость, описанное в этой статье, потребовало множества модификаций и повторений для получения убедительных результатов. Полученные результаты были относительно точными даже с учетом модификации использования калориметра, изготовленного из чашек из пенопласта. Часто результаты экспериментов с использованием модификаций могут быть неточными или неубедительными, особенно когда имеется только одна записанная точка данных. В этой статье мы рассмотрим надлежащий сбор и анализ данных.

При использовании надлежащей процедуры для этого домашнего эксперимента маловероятно, что будет достигнута 100% точность из-за непреодолимой природы термодинамики. Следование этому методу может дать точность примерно 80%. Это респектабельная степень точности, которую можно достичь с помощью простого приложения «сделай сам».

2.0 Процедура

Процедура этого эксперимента подробно описана в статье об испытании удельной теплоемкости. Краткое изложение процедуры изложено ниже.

2.1 Установка

Массу воды отмеряли, заливали в калориметр, вода оставалась там до достижения комнатной температуры. Для получения наиболее точных и читаемых результатов воды в калориметре должно быть столько, чтобы полностью покрыть образец.

Рисунок 1: Калориметр, состоящий из двух чашек из пенопласта и термометра

Стакан, наполненный примерно 300 мл воды, помещали на горячую плиту. Затем образец нержавеющей стали, использованный для целей этого эксперимента, помещали в пробирку и устанавливали на штатив так, чтобы большая часть пробирки была погружена в химический стакан. Пробирку с образцом помещали вертикально, чтобы она не касалась дна или стенок стакана. После того, как пробирка с образцом была помещена правильно; была включена плита.

Рисунок 2: Химический стакан на горячей плите с пробиркой, содержащей образец, погруженный в кипящую воду

Во время первоначального испытания этого эксперимента использовался твердый цилиндрический образец из нержавеющей стали-316 массой 25,22 грамма. Использование пробирки для удержания образца в воде (как показано выше) не привело к благоприятным результатам. Такой плохой экспериментальный результат, вероятно, связан с тем, что радиус образца меньше радиуса пробирки. Это дополнительное пространство вокруг образца добавляло изолирующий слой воздуха в пробирку. Этой ошибки можно было бы избежать, если бы образец представлял собой порошок или состоял из более мелких кусочков.

Однако, если в этот момент эксперимента в образец будут внесены изменения, образец будет полностью уничтожен. В течение оставшейся части эксперимента образец удерживался на месте парой изолированных щипцов вместо пробирки. Изменение этого элемента процедуры для остальных испытаний значительно улучшило результаты.

Рисунок 3: Химический стакан на горячей плите с образцом, погруженным в воду и парящим над дном с помощью щипцов

2.2 Подождите

После того, как вода в стакане закипит, рекомендуется подождать примерно 10 минут, чтобы убедиться, что образец равномерно с подогревом. Обратите внимание, что для достижения состояния кипения образец необходимо нагреть до 100 градусов Цельсия.

2.3 Перенос материала

Через 10 минут пробирку отсоединяли от штатива и образец заливали в калориметр. Образец должен быть перелит в калориметр безопасно, но быстро, чтобы минимальное количество тепла было потеряно в окружающий воздух. Также очень важно не переливать воду из стакана в калориметр. Если вода из стакана попадет в калориметр, это добавит тепла, не связанного с образцом, и изменит расчетную массу воды.

В первых двух испытаниях этого эксперимента использовался чашечный калориметр из пенопласта. В третьем и четвертом испытаниях чашки из пенополистирола заменили металлическим термосом, чтобы определить разницу в результатах, которую оказал проводящий материал.

Рисунок 4: Калориметр, состоящий из термоса и цифрового термометра

2.4 Запись данных

После стабилизации образца в прилагаемом калориметре данные с термометра были собраны. Для целей этого эксперимента данные регистрировались каждые 30 секунд. Однако этот эксперимент не зависит от времени, поэтому в зависимости от условий данные можно переупорядочивать через несколько разных интервалов. Данные непрерывно записывались до тех пор, пока температура вещества не начала падать, что свидетельствует о достижении максимально возможной температуры.

Запись температур через определенные промежутки времени является рекомендуемым вариантом, а не просто ожиданием пика температуры. Постоянное время записи обеспечивает наиболее точные результаты и сводит к минимуму вероятность ошибки.

3.0 Анализ ваших данных

3.

1 Предварительный взгляд

Данные, полученные в результате температурного анализа, были введены в Microsoft Excel (подойдет любая программа). С помощью Microsoft Excel данные были помещены в формат графика для облегчения сравнения между испытаниями. Графики, построенные на основе данных, укажут на любые ошибки, которые могли произойти во время экспериментальных испытаний. Если будут обнаружены ошибки, эксперимент придется повторить, прежде чем продолжить дальнейший анализ.

Приемлемые данные будут отображать заметную кривую на графике, показывающую взаимосвязь между температурой и временем. Дополнительные модификации, которые могут быть реализованы для улучшения результатов, могут заключаться в разделении образца на более мелкие части, увеличении массы образца или уменьшении количества воды в калориметре. Все это повлияет на отклонение в разнице температур, показывая более резкие изменения температуры. Увеличение вариации сделало бы результаты более заметными, а расчеты данных также были бы более точными.

3.2 Более глубокий взгляд

Время пиковой температуры заметно отображается на графиках экспериментальных данных. В зависимости от совместимости данных с программным обеспечением, используемым для анализа, линия наилучшего соответствия может быть получена из пиковой температуры. Планки ошибок являются необязательными в зависимости от цели эксперимента и полученных результатов. Большая часть ошибок в результатах будет связана с непредотвратимой потерей тепла в воздух и в калориметр.

3.3 Результаты

Фазовый переход и скрытая теплота

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Изучить теплопередачу.
• Рассчитать конечную температуру по теплопередаче.

До сих пор мы обсуждали изменение температуры в результате теплопередачи. Никакого изменения температуры в результате теплопередачи не происходит, если лед тает и становится жидкой водой (т. е. во время фазового перехода). Например, рассмотрим воду, капающую с тающих сосулек на нагретую солнцем крышу. И наоборот, вода замерзает в лотке для льда, охлаждаемом более низкой температурой окружающей среды.

Рис. 1. Тепло от воздуха передается льду, вызывая его таяние. (кредит: Майк Брэнд)

Для плавления твердого тела требуется энергия, потому что когезионные связи между молекулами в твердом теле должны быть разрушены, чтобы в жидкости молекулы могли двигаться с сопоставимой кинетической энергией; таким образом, нет повышения температуры. Точно так же энергия необходима для испарения жидкости, потому что молекулы в жидкости взаимодействуют друг с другом через силы притяжения. Изменение температуры не происходит до тех пор, пока не завершится фазовый переход. Температура чашки содовой, изначально равная 0ºC, остается такой же, пока весь лед не растает. И наоборот, при замерзании и конденсации выделяется энергия, обычно в виде тепловой энергии. Работа совершается силами сцепления, когда молекулы сближаются. Соответствующая энергия должна быть выделена (рассеяна), чтобы позволить им оставаться вместе. Рисунок 2.

Энергия фазового перехода зависит от двух основных факторов: количества и силы связей или силовых пар. Количество связей пропорционально количеству молекул и, следовательно, массе образца. Сила сил зависит от типа молекул. Теплота

Q , необходимая для превращения фазы образца массой м , равна

Q = мл _f (плавление/замерзание,

Q =  mL _v (испарение/конденсация),

где скрытая теплота плавления, L _f , и скрытая теплота парообразования, L _v , являются материальными константами которые определяются экспериментально. См. (табл. 1).

Рис. 2. (а) Энергия требуется для частичного преодоления сил притяжения между молекулами в твердом теле с образованием жидкости. Та же самая энергия должна быть удалена, чтобы произошло замораживание. (b) Молекулы разделяют большие расстояния при переходе из жидкости в пар, и для преодоления молекулярного притяжения требуется значительная энергия.

Такая же энергия должна быть удалена, чтобы произошла конденсация. Изменение температуры не происходит до тех пор, пока не завершится фазовый переход.

Скрытая теплота измеряется в Дж/кг. Как L _f , так и L _v зависят от вещества, особенно от силы его молекулярных сил, как отмечалось ранее. L _f и L _v вместе называются коэффициентами скрытой теплоты . Они латентные , или скрытые, потому что при фазовых переходах энергия входит или выходит из системы, не вызывая изменения температуры в системе; так что, по сути, энергия скрыта. В таблице 1 перечислены репрезентативные значения 9.0025 L _f и L _v вместе с температурами плавления и кипения.

Таблица показывает, что в фазовые переходы затрачивается значительное количество энергии. Посмотрим, например, сколько энергии нужно, чтобы растопить килограмм льда при 0ºC и произвести килограмм воды при 0

° C. Используя уравнение изменения температуры и значение для воды из табл. 1 , мы находим, что Q =  мл _f = (1,0 кг) (334 кДж/кг) = 334 кДж – это энергия, необходимая для плавления килограмма льда. Это много энергии, так как она представляет такое же количество энергии, которое необходимо для повышения температуры 1 кг жидкой воды с 0ºC до 79.0,8ºС. Еще больше энергии требуется для испарения воды; для превращения 1 кг жидкой воды при нормальной температуре кипения (100ºC при атмосферном давлении) в пар (водяной пар) потребуется 2256 кДж. Этот пример показывает, что энергия фазового перехода огромна по сравнению с энергией, связанной с изменением температуры без фазового перехода.

Таблица 1. Теплоты плавления и парообразования [1]
		л ф			Л v
Вещество	Температура плавления (ºC)	кДж/кг	ккал/кг	Температура кипения (°С)	кДж/кг	ккал/кг
Гелий	−269,7	5,23	1,25	−268,9	20,9	4,99
Водород	−259,3	58,6	14,0	−252,9	452	108
Азот	−210,0	25,5	6,09	−195,8	201	48,0
Кислород	−218,8	13,8	3,30	−183,0	213	50,9
Этанол	−114	104	24,9	78,3	854	204
Аммиак	−75		108	−33,4	1370	327
Меркурий	−38,9	11,8	2,82	357	272	65,0
Вода	0,00	334	79,8	100,0	2256 [2]	539 [3]
Сера	119	38,1	9. 10	444,6	326	77,9
Свинец	327	24,5	5,85	1750	871	208
Сурьма	631	165	39,4	1440	561	134
Алюминий	660	380	90	2450	11400	2720
Серебро	961	88,3	21,1	2193	2336	558
Золото	1063	64,5	15,4	2660	1578	377
Медь	1083	134	32,0	2595	5069	1211
Уран	1133	84	20	3900	1900	454
Вольфрам	3410	184	44	5900	4810	1150

Фазовые превращения могут иметь огромный стабилизирующий эффект даже при температурах, не близких к точкам плавления и кипения, поскольку испарение и конденсация (превращение газа в жидкое состояние) происходят даже при температурах ниже точки кипения. Возьмем, к примеру, тот факт, что температура воздуха во влажном климате редко превышает 35,0ºC, потому что большая часть теплопередачи идет на испарение воды в воздух. Точно так же температура во влажную погоду редко опускается ниже точки росы, потому что при конденсации водяного пара выделяется огромное количество тепла.

Мы более точно изучим эффекты фазового перехода, рассматривая добавление тепла к образцу льда при температуре -20ºC (рис. 3). Температура льда растет линейно, поглощая тепло с постоянной скоростью 0,50 кал/г⋅ºC, пока не достигнет 0ºC. При такой температуре лед начинает таять до тех пор, пока весь лед не растает, поглощая 79,8 кал/г тепла. Температура остается постоянной на уровне 0ºC во время этого фазового перехода. Как только весь лед растаял, температура жидкой воды повышается, поглощая тепло с новой постоянной скоростью 1,00 кал/г⋅ºC. При 100ºC вода начинает кипеть и температура снова остается постоянной, пока вода поглощает 539кал/г тепла во время этого фазового перехода. Когда вся жидкость превратилась в пар, температура снова повышается, поглощая тепло со скоростью 0,482 кал/г⋅ºC.

Рис. 3. График зависимости температуры от добавленной энергии. Система сконструирована таким образом, что пар не испаряется, пока лед нагревается до жидкой воды, и чтобы при испарении пар оставался в системе. Длинные отрезки постоянных значений температуры при 0ºC и 100ºC отражают большую скрытую теплоту плавления и испарения соответственно.

Вода может испаряться при температуре ниже точки кипения. Энергии требуется больше, чем при температуре кипения, потому что кинетическая энергия молекул воды при температуре ниже 100ºC меньше, чем при 100ºC, следовательно, меньше энергии доступно от случайных тепловых движений. Возьмем, к примеру, тот факт, что при температуре тела пот с кожи требует подводимой теплоты 2428 кДж/кг, что примерно на 10% больше, чем скрытая теплота парообразования при 100°С. Это тепло исходит от кожи и, таким образом, обеспечивает эффективный механизм охлаждения в жаркую погоду. Высокая влажность препятствует испарению, поэтому температура тела может подняться, и на лбу останется неиспарившийся пот.

Пример 1. Расчет конечной температуры по фазовому переходу: охлаждение содовой с помощью кубиков льда

Три кубика льда используются для охлаждения содовой до 20ºC массой м _{содовой} = 0,25 кг. Лед имеет температуру 0ºC, и каждый кубик льда имеет массу 6,0 г. Предположим, что сода хранится в контейнере из пенопласта, так что потерями тепла можно пренебречь. Предположим, что сода имеет такую ​​же теплоемкость, как вода. Найдите конечную температуру, когда весь лед растает.

Стратегия

Кубики льда имеют температуру таяния 0ºC. Тепло передается от газировки льду для плавления. Плавление льда происходит в два этапа: сначала происходит фазовый переход и твердое тело (лед) переходит в жидкую воду при температуре плавления, затем температура этой воды повышается. Плавление дает воду при температуре 0ºC, поэтому от соды к этой воде передается больше тепла, пока система вода + сода не достигнет теплового равновесия,  Q _лед  = −  Q _сода .

Тепло, переданное льду, равно

Q _льду  =   м _льду   L _f  +   м _лед c _Ш ( Т _f -0ºC).

Теплота, выделяемая содой, равна Q _соды  =   m _соды c _W ( T _f −20ºC). Поскольку тепло не теряется, Q _лед  = − Q _сода , так что

m _лед   L 9 0093 f  +   м _лед c _W ( T _f −0ºC) = – m _сода c _W ( T _f −20°С).

Привести все термины, связанные с T 9{\ circ} \ text {C} \ right) -m _ {\ text {ice}} L _ {\ text {f}}} {\ left (m _ {\ text {газировка}} + m _ {\ text {лед} }\right)c_{\text{W}}}\\[/latex]

Решение

1. Определите известные величины. Масса льда м _льда = 3 × 6,0 г = 0,018 кг, а масса соды м _соды = 0,25 кг.
2. Рассчитайте члены в числителе:  м _сода с _Вт (20ºC)=(0,25 кг)(4186 Дж/кг ⋅ ºC)(20ºC) = 20 930 Дж и 9{\ circ} \ text {C} \\ [/ латекс]

Обсуждение

Этот пример иллюстрирует огромные энергии, связанные с изменением фазы. Масса льда составляет около 7 процентов от массы воды, но приводит к заметному изменению температуры соды. Хотя мы предположили, что лед был при температуре замерзания, это неверно: типичная температура -6ºC. Однако эта поправка дает конечную температуру, практически идентичную найденному нами результату. Можете ли вы объяснить, почему?

Рисунок 4. Конденсат на стакане чая со льдом. (кредит: Дженни Даунинг)

Мы видели, что испарение требует передачи тепла жидкости из окружающей среды, так что окружающая среда высвобождает энергию. Конденсация – это обратный процесс, повышающий температуру окружающей среды. Это увеличение может показаться удивительным, поскольку мы связываем конденсацию с холодными предметами — например, со стеклом на рисунке. Однако энергия должна быть удалена от конденсирующихся молекул, чтобы заставить пар сконденсироваться. Энергия точно такая же, как требуется для осуществления фазового перехода в другом направлении, от жидкости к пару, поэтому ее можно рассчитать из Q = мл _v .

Конденсат образуется на рисунке 4, потому что температура окружающего воздуха снижается ниже точки росы. Воздух не может содержать столько воды, сколько при комнатной температуре, поэтому вода конденсируется. Энергия высвобождается, когда вода конденсируется, ускоряя таяние льда в стакане.

Реальное применение

Энергия также высвобождается при замерзании жидкости. Это явление используется садоводами во Флориде для защиты апельсинов, когда температура близка к точке замерзания (0ºC). Садоводы распыляют воду на растения в садах, чтобы вода замерзала и тепло отдавалось растущим на деревьях апельсинам. Это предотвращает падение температуры внутри апельсина ниже точки замерзания, что может привести к повреждению плода.

Рисунок 14.11. Лед на этих деревьях выделял большое количество энергии при замерзании, помогая предотвратить падение температуры деревьев ниже 0ºC. Вода намеренно распыляется на сады, чтобы предотвратить сильные морозы. (кредит: Герман Хаммер)

Сублимация — это переход из твердого состояния в парообразное. Возможно, вы замечали, что снег может раствориться в воздухе без следа жидкой воды или исчезновение кубиков льда в морозильной камере. Верно и обратное: иней может образовываться на очень холодных окнах, не проходя стадию жидкости. Популярным эффектом является создание «дыма» из сухого льда, представляющего собой твердый углекислый газ. Сублимация происходит потому, что равновесное давление паров твердых тел не равно нулю. В некоторых освежителях воздуха используется сублимация твердого вещества для введения аромата в помещение. Шарики от моли являются слегка токсичным примером фенола (органического соединения), который возгоняется, в то время как некоторые твердые вещества, такие как четырехокись осмия, настолько токсичны, что их необходимо хранить в герметичных контейнерах, чтобы предотвратить воздействие на человека их сублимационных паров.

Рис. 5. Прямые переходы между твердым телом и паром распространены, иногда полезны и даже красивы. (а) Сухой лед сублимируется непосредственно в углекислый газ. Видимый пар состоит из капель воды. (кредит: Уинделл Оскей) (b) Фрост образует узоры на очень холодном окне, пример твердого тела, образованного непосредственно из пара. (кредит: Лиз Уэст)

Все фазовые переходы связаны с выделением тепла. В случае прямых переходов твердое тело-пар необходимая энергия определяется уравнением Q =  мл _с , где л _с — это теплота сублимации , которая представляет собой энергию, необходимую для превращения 1,00 кг вещества из твердой фазы в паровую фазу. L _s аналогичен L _f и L _v , и его значение зависит от вещества. Сублимация требует затрат энергии, поэтому сухой лед является эффективным хладагентом, в то время как обратный процесс (т. е. замораживание) высвобождает энергию. Количество энергии, необходимое для сублимации, того же порядка, что и для других фазовых переходов.

Материал, представленный в этом и предыдущем разделах, позволяет нам рассчитать любое количество эффектов, связанных с температурой и фазовым переходом. В каждом случае необходимо определить, какие температурные и фазовые изменения имеют место, а затем применить соответствующее уравнение. Имейте в виду, что теплообмен и работа могут вызывать как температурные, так и фазовые изменения.

Стратегии решения проблем с эффектами теплопередачи

1. Изучите ситуацию, чтобы определить, есть ли изменение температуры или фазы. Осуществляется ли передача тепла в систему или из нее? Если наличие или отсутствие фазового перехода неочевидно, можно сначала решить задачу, как если бы фазовых переходов не было, и изучить полученное изменение температуры. Если этого достаточно, чтобы преодолеть точку кипения или плавления, вам следует вернуться назад и решить задачу поэтапно — изменение температуры, изменение фазы, последующее изменение температуры и так далее.
2. Определите и перечислите все объекты, изменяющие температуру и фазу.
3. Точно определите, что нужно определить в задаче (идентифицируйте неизвестные). Письменный список полезен.
4. Составьте список того, что дано или что может быть выведено из поставленной задачи (укажите известное).
5. Решите соответствующее уравнение для определяемой величины (неизвестной). При изменении температуры переданное тепло зависит от удельной теплоемкости (см. Таблицу 1 в разделе «Изменение температуры и теплоемкость»), тогда как при фазовом переходе переданное тепло зависит от скрытой теплоты. См. Таблицу 1.
6. Подставьте известные числа вместе с их единицами измерения в соответствующее уравнение и получите численное решение с единицами измерения. Вам нужно будет сделать это пошагово, если процесс состоит из более чем одной стадии (например, изменение температуры с последующим изменением фазы).
7. Проверьте ответ, чтобы убедиться, что он разумен: Имеет ли он смысл? Например, убедитесь, что изменение температуры не вызывает фазового перехода, который вы не учли.

Проверьте свое понимание

Почему снег остается на горных склонах даже при дневных температурах выше нуля?

Раствор

Снег образуется из кристаллов льда и, таким образом, является твердой фазой воды. Поскольку для фазовых переходов необходимо огромное количество тепла, для накопления этого тепла из воздуха требуется определенное время, даже если температура воздуха выше 0ºC. Чем теплее воздух, тем быстрее происходит этот теплообмен и тем быстрее тает снег.

Резюме раздела

• Большинство веществ могут существовать в твердой, жидкой и газообразной формах, которые называются «фазами».
• Фазовые превращения происходят при фиксированных температурах для данного вещества при данном давлении, и эти температуры называются точками кипения и замерзания (или плавления).
• Во время фазовых переходов поглощаемое или выделяемое тепло определяется по формуле: Q = мл , где L  – коэффициент скрытой теплоты.

Концептуальные вопросы

1. Теплопередача может вызывать температурные и фазовые изменения. Что еще может вызвать эти изменения?
2. Каким образом скрытая теплота плавления воды помогает замедлить снижение температуры воздуха, возможно, предотвращая падение температуры значительно ниже ºC вблизи больших водоемов?
3. Какова температура льда сразу после того, как он образовался замерзшей водой?
4. Если вы поместите лед ºC в воду ºC в изолированном контейнере, что произойдет? Растает ли часть льда, замерзнет ли больше воды или не произойдет ни того, ни другого?
5. Какое влияние оказывает конденсация на стакане ледяной воды на скорость таяния льда? Конденсация ускорит процесс плавления или замедлит его?
6. В очень влажном климате, где есть многочисленные водоемы, например, во Флориде, температура редко поднимается выше 35ºC (95ºF). Однако в пустынях температура может подняться намного выше. Объясните, как испарение воды помогает ограничить высокие температуры во влажном климате.
7. Зимой в Сан-Франциско часто теплее, чем в близлежащем Сакраменто, находящемся в 150 км от побережья. Летом в Сакраменто почти всегда жарче. Объясните, как водоемы, окружающие Сан-Франциско, смягчают экстремальные температуры.
8. Накрытие крышки на кипящую кастрюлю значительно снижает теплопередачу, необходимую для поддержания кипения. Объяснить, почему.
9. Сублимированные продукты были обезвожены в вакууме. Во время процесса пища замерзает и должна быть нагрета, чтобы облегчить обезвоживание. Объясните, как вакуум ускоряет обезвоживание и почему продукты в результате замерзают.
10. Когда неподвижный воздух охлаждается за счет излучения ночью, температура не может опускаться ниже точки росы. Объяснить, почему.
11. На демонстрации в классе физики инструктор надувает ртом воздушный шар, а затем охлаждает его жидким азотом. В холодном состоянии сморщенный шар содержит небольшое количество светло-голубой жидкости, а также несколько кристаллов, похожих на снег. При нагревании жидкость закипает, часть кристаллов возгоняется, часть кристаллов задерживается на некоторое время, а затем превращается в жидкость. Определите синюю жидкость и два твердых тела в холодном шаре. Обоснуйте свои отождествления, используя данные из таблицы 1.

Задачи и упражнения

1. Какая теплопередача (в килокалориях) требуется для оттаивания упаковки замороженных овощей массой 0,450 кг при температуре 0°С, если их теплота плавления такая же, как у воды?
2. Пакет со льдом 0ºC намного эффективнее поглощает энергию, чем пакет, содержащий такое же количество воды 0ºC. (a) Какая теплопередача необходима для повышения температуры 0,800 кг воды с 0ºC до 30,0ºC? (b) Какая теплопередача требуется, чтобы сначала растопить 0,800 кг льда с температурой 0ºC, а затем повысить его температуру? (c) Объясните, как ваш ответ подтверждает утверждение о том, что лед более эффективен.
3. (a) Какая теплопередача требуется, чтобы поднять температуру алюминиевого горшка весом 0,750 кг, содержащего 2,50 кг воды, с 30,0°C до температуры кипения, а затем выкипятить 0,750 кг воды? (b) Сколько времени это займет, если скорость теплопередачи составляет 500 Вт 1 Вт = 1 Дж/сек (1 Вт = 1 Дж/сек)?
4. Образование конденсата на стакане ледяной воды приводит к тому, что лед тает быстрее, чем в противном случае. Если на стакане воды и 200 г льда образуется 8,00 г конденсата, сколько граммов льда при этом растает? Предположим, что другой передачи тепла не происходит.
5. В поездке вы замечаете, что мешка со льдом весом 3,50 кг хватает в холодильнике в среднем на один день. Какова средняя мощность в ваттах, поступающая в лед, если он начинается при 0ºC и полностью тает до 0ºC воды ровно за один день 1 ватт = 1 джоуль/сек (1 Вт = 1 Дж/сек)?
6. В один сухой солнечный день температура в бассейне поднялась бы на 1,50ºC, если бы не испарение. Какая часть воды должна испариться, чтобы унести достаточно энергии, чтобы поддерживать постоянную температуру?
7. (a) Какая теплопередача необходима для повышения температуры куска льда массой 0,200 кг с −20,0°C до 130°C, включая энергию, необходимую для фазовых переходов? (b) Сколько времени требуется для каждой стадии при постоянной скорости теплопередачи 20,0 кДж/с? (c) Постройте график зависимости температуры от времени для этого процесса.
8. В 1986 году от шельфового ледника Росса в Антарктиде откололся гигантский айсберг. Это был примерно прямоугольник длиной 160 км, шириной 40,0 км и толщиной 250 м. а) Какова масса этого айсберга, если плотность льда равна 917 кг/м ³ ? (б) Сколько теплоты (в джоулях) необходимо для его плавления? (c) Сколько лет потребуется только солнечному свету, чтобы растопить лед такой толщины, если лед поглощает в среднем 100 Вт/м ² , 12,00 ч в день?
9. Сколько граммов кофе должно испариться из 350 г кофе в 100-граммовой стеклянной чашке, чтобы охладить кофе с 95,0°С до 45,0°С? Вы можете предположить, что кофе имеет те же термические свойства, что и вода, и что средняя теплота парообразования составляет 2340 кДж/кг (560 кал/г). (Вы можете пренебречь изменением массы кофе по мере его охлаждения, что даст вам ответ, который немного больше правильного.)
10. (a) Трудно потушить пожар на танкере с сырой нефтью, потому что каждый литр сырой нефти выделяет 2,80 × 10 ⁷ Дж энергии при сгорании. Чтобы проиллюстрировать эту трудность, подсчитайте количество литров воды, которое необходимо затратить, чтобы поглотить энергию, выделяющуюся при сжигании 1,00 л сырой нефти, если температура воды повышается с 20,0 °С до 100 °С, она закипает, а образующийся пар подняли до 300ºC. (b) Обсудите дополнительные сложности, вызванные тем фактом, что сырая нефть имеет меньшую плотность, чем вода.
11. Энергия, высвобождаемая при конденсации во время грозы, может быть очень большой. Рассчитайте энергию, выделившуюся в атмосферу при небольшой грозе радиусом 1 км, предполагая, что 1,0 см дождя выпадает равномерно на этой территории.
12. Чтобы предотвратить повреждения от мороза, на фруктовое дерево распыляют 4,00 кг воды с температурой 0ºC. (а) Сколько тепла происходит при замерзании воды? (b) Насколько уменьшится температура 200-килограммового дерева, если это количество тепла будет передано от дерева? Примем удельную теплоемкость равной 3,35 кДж/кг · ºC и предположим, что фазового перехода не происходит.
13. Алюминиевая миска весом 0,250 кг, вмещающая 0,800 кг супа при температуре 25,0°C, помещается в морозильную камеру. Какова будет конечная температура, если от миски и супа будет передано 377 кДж энергии, если предположить, что тепловые свойства супа такие же, как у воды?
14. Кубик льда весом 0,0500 кг при температуре -30,0°C помещают в 0,400 кг воды при температуре 35,0°C в очень хорошо изолированном контейнере. Какая конечная температура?
15. Если вы выльете 0,0100 кг воды с температурой 20,0 ºC на кусок льда массой 1,20 кг (который изначально имеет температуру -15,0 ºC), какова будет конечная температура? Вы можете предположить, что вода остывает так быстро, что влияние окружающей среды можно пренебречь.
16. Коренные жители иногда готовят пищу в водонепроницаемых корзинах, помещая горячие камни в воду, чтобы довести ее до кипения. Какую массу камня с температурой 500°С нужно поместить в 4,00 кг воды с температурой 15,0°С, чтобы довести ее температуру до 100°С, если 0,0250 кг воды выделится в виде пара из начального шипения? Вы можете пренебречь влиянием окружающей среды и принять среднюю удельную теплоемкость горных пород за удельную теплоемкость гранита.
17. Какой была бы конечная температура кастрюли и воды в расчете конечной температуры при передаче тепла между двумя телами: заливка холодной воды в горячую кастрюлю, если бы 0,260 кг воды было помещено в кастрюлю и 0,0100 кг воды немедленно испарилось , оставив остаток доходить до общей температуры со сковородой?
18. В некоторых странах жидкий азот используется на молоковозах вместо механических холодильников. Для 3-часовой доставки требуется 200 л жидкого азота плотностью 808 кг/м ³ . (a) Рассчитайте теплопередачу, необходимую для испарения этого количества жидкого азота и повышения его температуры до 3,00ºC. (Используйте c _p  и предположите, что оно постоянно во всем диапазоне температур.) Это значение представляет собой степень охлаждения подачи жидкого азота. (б) Какова эта скорость теплопередачи в киловатт-часах? (c) Сравните степень охлаждения, полученную при плавлении идентичной массы льда при температуре 0ºC, с охлаждающей способностью при испарении жидкого азота.
19. Некоторые любители оружия изготавливают свои собственные пули, которые включают плавление и отливку свинцовых пуль. Какая теплопередача необходима, чтобы поднять температуру и расплавить 0,500 кг свинца, начиная с 25,0°С?

Глоссарий

теплота сублимации:  энергия, необходимая для превращения вещества из твердой фазы в паровую

коэффициент скрытой теплоты:  физическая постоянная, равная количеству тепла, переданному на каждый 1 кг вещества при изменении фазы вещества

сублимация:  переход из твердой фазы в паровую

Избранные решения задач и упражнений

1. 35,9 ккал

3. (а) 591 ккал; (б) 4,94 × 10 ³ с

5. 13,5 Вт

7. (а) 148 ккал; (б) 0,418 с, 3,34 с, 4,19 с, 22,6 с, 0,456 с

9, 33,0 г

10, (а) 9,67 л; (b) Сырая нефть менее плотна, чем вода, поэтому она плавает поверх воды, тем самым подвергая себя воздействию кислорода воздуха, который она использует для сжигания.