Удельная теплоемкость керамики

    

Общая тепловая емкость керамических материалов. Что такое коэффициент “С”: (уд.) удельная теплоемкость КЕРАМИКИ (изделий из обожженной глины). Чем отличаются эти виды теплофизических характеристик гончарных изделий, почему нельзя обойтись одним физическим параметром, описывающим тепловые свойства и зачем понадобилось вводить коэффициент “умножать сущности, усложняя жизнь нормальным людям”?

     Не удельной, а общей тепловой емкостью, в общепринятом физическом смысле, называется способность вещества нагреваться. По крайней мере так говорит нам любой учебник по теплофизике – это классическое определение теплоемкости (правильная формулировка). На самом деле это интересная физическая особенность. Мало знакомая нам по бытовой жизни “сторона медали”. Оказывается, что при подведении тепла извне (нагреве, разогреве), не все вещества одинаково реагируют на тепло (тепловую энергию) и нагреваются по разному. Способность КЕРАМИКИ получать, принимать, удерживать и накапливать (аккумулировать) тепловую энергию называется теплоемкостью КЕРАМИКИ. А сама теплоемкость керамических материалов , является физической характеристикой, описывающей теплофизические свойства глиняных изделий. При этом, в разных прикладных аспектах, в зависимости от конкретного практического случая, для нас важным может оказаться что-то одно. Например: способность вещества принимать тепло или способность накапливать тепловую энергию или “талант” удерживать ее. Однако, не смотря на некоторую разницу, в физическом смысле, нужные нам свойства будут описаны теплоемкостью керамических материалов.

     Небольшая, но очень “гадкая загвоздка” имеющая принципиальный характер заключается в том, что способность нагреваться – тепловая емкость керамических материалов, непосредственно связана не только с химическим составом, молекулярной структурой вещества, но и с его количеством (весом, массой, объемом). Из-за такой “неприятной” связи, общая теплоемкость керамических материалов становится слишком неудобной физической характеристикой вещества. Так как, один измеряемый параметр, одновременно описывает “две разные вещи”. А именно: действительно характеризует теплофизические свойства КЕРАМИКИ, однако, “попутно” учитывает еще и ее количество. Формируя своеобразную интегральную характеристику, в которой автоматически связана “высокая” теплофизика и “банальное” количество вещества (в нашем случае: гончарных глиняных изделий).

     Ну зачем нам нужны такие теплофизические характеристики обожженной глины, у которых явно прослеживается “неадекватная психика”? С точки зрения физики, общая теплоемкость керамических материалов (самым неуклюжим способом), пытается не только описать количество тепловой энергии способной накопиться в глиняном изделии, но и “попутно сообщить нам” о количестве КЕРАМИКИ. Получается абсурд, а не внятная, понятная, стабильная, корректная теплофизическая характеристика гончарных изделий из обожженной глины. Вместо полезной константы, пригодной для практических теплофизических расчетов, нам “подсовывают” плавающий параметр, являющийся суммой (интегралом) количества тепла принятого КЕРАМИКОЙ и ее массой или объемом.

     Спасибо конечно, за такой “энтузиазм”, однако количество КЕРАМИКИ я могу измерить и самостоятельно. Получив результаты в гораздо более удобной, “человеческой” форме. Количество КЕРАМИКИ мне хотелось бы не “извлекать” математическими методами и расчетами по сложной формуле из общей теплоемкости керамических материалов, при различных температурах, а узнать вес (массу) в граммах (гр, г), килограммах (кг), тоннах (тн), кубах (кубических метрах, кубометрах, м3), литрах (л) или миллилитрах (мл). Тем более, что умные люди давно придумали вполне подходящие для этих целей измерительные инструменты. Например: весы или другие приборы.

     Особенно “раздражает плавающий характер” параметра: общая теплоемкость КЕРАМИКИ. Его нестабильное, переменчивое “настроение”. При изменении “размера порции или дозы”, теплоемкость КЕРАМИКИ при различных температурах сразу меняется. Больше количество, физическая величина, абсолютное значение теплоемкости керамических материалов – увеличивается. Меньше количество, значение тепловой емкости керамических материалов уменьшается. “Безобразие” какое-то получается! Другими словами, то что мы “имеем”, ни как не может считаться константой, описывающей теплофизические характеристики КЕРАМИКИ при различных температурах. А нам желательно “иметь” понятный, постоянный коэффициент, справочный параметр, характеризующий тепловые свойства глиняных изделий из обожженной глины, без “ссылок” на количество (вес, массу, объем). Что делать?

     Здесь нам на помощь приходит очень простой, но “очень научный” метод. Он сводится к не только к приставе “уд. – удельная”, перед физической величиной, но к изящному решению, предполагающему исключение из рассмотрения количества вещества. Естественно, “неудобные, лишние” параметры: массу или объем КЕРАМИКИ исключить совсем невозможно. Хотя бы по той причине, что если не будет количества, то не останется и самого “предмета обсуждения”. А вещество должно быть. Поэтому, мы выбираем некоторый условный стандарт массы или объема, который можно считать единицей, пригодной для определения величины нужного нам коэффициента “С”. Для веса КЕРАМИКИ, такой единицей массы, удобной в практическом применении, оказался 1 килограмм (кг).

     Теперь, мы нагреваем один килограмм КЕРАМИКИ на 1 градус, а количество тепла (тепловой энергии), нужное нам для того чтобы нагреть обожженную глину на один градус – это и есть наш корректный физический параметр, коэффициент “С”, хорошо, достаточно полно и понятно описывающий одно из теплофизических свойств КЕРАМИКИ при различных температурах. Обратите внимание на то, что теперь мы имеем дело с характеристикой описывающей физическое свойство вещества, но не пытающейся “дополнительно поставить нас в известность” о его количестве. Удобно? Нет слов. Совершенно другое дело. Кстати, теперь мы уже говорим не про общую тепловую емкость керамических материалов. Все изменилось. ЭТО УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ КЕРАМИКИ, которую иногда называют по другому. Как? Просто МАССОВАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ КЕРАМИКИ. Удельная (уд.) и массовая (м.) – в данном случае: синонимы, они и означают здесь нужный нам коэффициент “С”.

Таблица 1. Коэффициент: удельная теплоемкость КЕРАМИКИ (уд.). Массовая тепловая емкость КЕРАМИКИ. Справочные данные для гончарных и глиняных изделий из обожженной глины.

    




Source: kovka-dveri.com