Capacidad de calor de Cemento Portland

September 13

Capacidad de calor de Cemento Portland


El descubrimiento de cemento Portland abrió el campo de la construcción, debido a su facilidad de uso, así como su durabilidad estructural. Cemento también es útil debido a su capacidad para almacenar el calor debido a su alta capacidad de calor. Cemento durante altas temperaturas absorbe el calor y cuando las temperaturas enfriar el calor comunicados de cemento. El cemento es un excelente material para construir casas en el desierto, donde las temperaturas durante el día son extremadamente altos, mientras que por la noche se pueden bajar de manera significativa. Tratando de temperaturas moderadas utilizando refrigeración y calefacción puede llegar a ser extremadamente caro. Por lo que una casa construida de cemento en el desierto permanecerá fresco porque el cemento va a absorber el calor que no verá la luz hasta que las temperaturas frías. A continuación, se libera el calor almacenado en el cemento.

Breve historia de Cemento Portland

Cemento fue desarrollado por los romanos, que descubrió que la cal, cenizas volcánicas y agua formó un sólido que era extremadamente resistente y podría ser utilizado para la construcción de edificios. La cúpula circular del Panteón fue construido usando su conocimiento de los cementos. Por desgracia, cuando el Imperio Romano cayó en el caos el conocimiento de la producción de cemento se perdió y no fue redescubierta hasta el siglo 19. Joseph Aspdin en 1824 patentó un proceso que mezcla de cal y arcilla con agua para formar lo que se llama cemento portland, ya que se parecía a la piedra caliza que se encuentra en la isla de Pórtland.

El cemento Portland se produce ahora en casi todos los países del mundo hoy en día. Se produce en cantidades tan grandes ya que se utiliza en todas las áreas de la construcción. Es mucho más fácil de cemento molde en el tamaño deseado y losas de forma que a tallar tales formas de piedra. Debido a su capacidad calorífica, sino que también es un excelente material para mantener bajo coste de la energía en condiciones extremas.

Composición de cemento Portland

de cemento Portland es una mezcla de cal (CaO), sílice (SiO2), óxido de aluminio (Al2O3) y óxido de hierro (Fe2O3), donde Ca es el calcio, O es oxígeno, Si es silicio, Al es aluminio y Fe es hierro. Cal normalmente proviene de los depósitos de piedra caliza o tiza. Clay y escorias son la fuente de sílice y alúmina, mientras que el óxido de hierro es un subproducto de la fundición de hierro. de cemento Portland se compone de estos componentes en los siguientes porcentajes en masa: cal 61 a 69 por ciento, de sílice 18 a 24 por ciento, alúmina 4-8 por ciento y óxido de hierro de 1 a 8 por ciento. El componente final para crear el cemento que se puede verter y el sistema para fines de construcción es el agua. Se añade agua a la mezcla de polvo para formar una suspensión que establece como el agua se incorpora por reacciones químicas en el producto final. de cemento Portland se clasifica como un cemento hidráulico debido a que el producto endurecido final no es debido a la evaporación del agua sino por las reacciones químicas.

Definición de la capacidad calorífica

El cemento Portland tiene una alta capacidad calorífica, sin embargo, antes de discutir la capacidad de calor específico del cemento que lo mejor es definir el concepto en general. La capacidad calorífica se define en los libros de texto de química y física como "la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un objeto en 1 K a presión constante, o al volumen constante", como referencia a Oxtoby et al., 1999. La variable utilizada para representar capacidad de calor en una fórmula matemática es C. K representa la escala de temperatura Kelvin de la cual es la escala estándar que se utiliza en química y física. Un grado Kelvin es el mismo que un grado Celsius, sin embargo 0 C es igual a 273 grados K.

La fórmula matemática para la capacidad calorífica es:

q = C x delta T

donde q es el calor, delta T es el cambio en la temperatura y C como se dijo antes es la capacidad de calor.

Típicamente capacidad calorífica de una sustancia se han calculado sobre la base de experimentos y se enumeran en las tablas de los libros de texto o libros de referencia.

Constante calor específico del cemento Portland

El calor específico constante (HC) de cemento Portland es: 0,84 KJ / Kg / K de acuerdo con el Cuadro de Ingenieros Técnicos y la Asociación de Cemento Portland.

Cálculo de Capacidad calorífica de Cemento Portland

El uso de la constante de calor específico (HC) que se hace referencia en la Sección 4, se puede calcular la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 grado de un trozo de cemento Portland de una masa conocida. Para ello se multiplica la masa del hormigón por la constante capacidad calorífica (0,84 KJ / Kg / K).

q = x HC masa de cemento cambio x Temperatura

donde q es la cantidad de calor, y la masa del cemento es en Kg y el cambio de temperatura es en grados Kelvin. En este caso el cambio de temperatura es 1 grado.

Si es necesario saber la cantidad de energía que se requiere para elevar una masa de hormigón por una diferencia de temperatura específica, por ejemplo, 10 grados, entonces múltiples de la masa de la masa de hormigón, por la diferencia de temperatura por la constante capacidad de calor.

q = x HC masa de cemento x cambio de temperatura (10 grados)

Debido a la escala de temperatura Kelvin y Kg no suelen ser unidades de medida en los Estados Unidos la capacidad de calor específico del cemento Portland debe convertirse en unidades más típicamente usado es 0.20 BTU / lb / grados F.


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