Нагревательные печи и устройства
10
Энтальпией (теплосодержанием) называется количество тепла,
которое необходимо передать 1 кг вещества, чтобы повысить его тем-
пературу от абсолютного нуля до данного значения (или от 0
0
С до дан-
ной температуры):
i
t
=
C
0
,
t
t
или
i
T
=
C
0,
T
T
.
(1.14)
где
i
t
и
i
T
– энтальпии, кДж/кг;
t
и
Т
– температура в
0
С и К;
C
0
,
t
и
C
0,
T
– средние удельные теплоемкости от 0 до
t
0
С или от 0 до
Т
,
кДж/(кг
⋅
К).
При нагреве тела от температуры
Т
i
до температуры
Т
2
средняя
теплоемкость выражается
C
T
2-1
= (
i
2
–
i
1
)/(
Т
2
–
Т
1
) = (
C
0,
T
2
Т
2
-
C
0,
T
1
Т
1
)/(
Т
2
-
Т
1
) =
= (
C
0,
t
2
-
C
0,
t
1
)/(
t
2
–
t
1
) .
(1.15)
При бесконечно малой разности
dt
или
dТ
и бесконечно малом
изменении энтальпии
di
и массе тела 1 кг величина теплоемкости вы-
ражается следующим образом :
C
t
=
di
/
dt
или
C
T
=
di
/
dT
.
(1.16)
Эту величину называют истинной теплоемкостью при данной
температуре
t
или
Т
.
Теплосодержание и теплоемкость металлов и сплавов зависят от
их химического состава и температуры. Зависимость теплосодержания
от температуры, средняя теплоемкость при температуре плавления,
температура плавления и внутренняя теплота плавления, а также
теплоемкость жидкого металла приведены в приложении к части 1
настоящего пособия. Кроме того, в приложении приведены средние
удельные теплоемкости для сталей, чугуна, цветных металлов
и их сплавов.
На процесс нагрева металла влияет также его плотность. С увели-
чением плотности возрастает количество тепла, поглощаемое одним и
тем же объемом нагреваемого тела, в результате увеличивается про-
должительность нагрева и выравнивание температуры по сечению это-
го тела. Зависимость плотности твердого тела от температуры выража-
ется формулой
ρ
t
=
ρ
0
/ (1 + 3
β
t
) ,
(1.17)
где
ρ
0
– плотность при 0
0
С или при 20
0
C, кг/м
3
;
β
– коэффициент ли-
нейного расширения (3
β
=
α
– коэффициент объемного расширения),
1/К;
t
– температура, при которой определяют плотность,
0
С.
