qri=3600 ×∑n×θ ρ×cp×60×Δt公式中温差是怎样计算的
前 言
通风是关系到煤矿生产安全的重要环节。确保通风系统的稳定可靠，要做到随矿井生产变化即时进行通风系统改造与协调，严格控制串联通风，强化局部通风管理，杜绝局部通风机无计划断电，做到通风系统正规合理、可靠、稳定.
矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证安全生产的重要环节。因此，必须周密考虑，精心设计，力求实现预期效果。
第一章 矿井通风设计的内容与要求
矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计，既要考虑当前的需要，又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计，必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查，分析通风存在的问题，考虑矿井生产的特点和发展规划，充分利用原有的井巷与通风设备，在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计，都必须贯彻党的技术经济政策，遵照国家颁布的矿山安全规程、技术规程、设计规范和有关的规定。
矿井通风设计一般分为两个时期，即基建时期与生产时期，分别进行设计计算。
第一节 矿井基建时期的通风
矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风，即开凿井筒（或平硐）、井底车场、井下硐室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行局部通风。当两个井筒贯通后，主要通风机安装完毕，便可用主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风，从而可缩短其余井巷与硐室掘进时局部通风的距离。
第二节 矿井生产时期的通风
矿井生产时期的通风是指矿井投产后，包括全矿开拓、采准和采煤工作面以及其他井巷的通风。这时期的通风设计，根据矿井生产年限的长短，又可分为两种情况：
（1）矿井服务年限不长时（大约15至20年），只做一次通风设计。矿井达产后通风阻力最小时为矿井通风容易时期；矿井通风阻力最大时为困难时期。依据这两个时期的生产情况进行设计计算，并选出对此两个时期的通风皆为适宜的通风设备。
（2）矿井服务年限较长时，考虑到通风机设备选型，矿井所需风量和风压的变化等因素，又需分为两个时期进行通风设计。第一水平为第一期，对该时期内通风容易和困难两种情况详细地进行设计计算。第二期的通风设计只做一般的原则规划，但对矿井通风系统，应根据矿井整个生产时期的技术经济因素，作出全面的考虑，以使确定的通风系统既可适应现实生产的要求，又能照顾长远的生产发展与变化情况。
矿井通风设计所需要的基础资料如下：
矿井地形地质图；矿岩游离二氧化硅（矽）、硫、放射性物质及瓦斯和有害气体的含量；煤岩自然发火倾向性；煤尘爆炸性；矿区气候条件，包括年最高、最低、平均气温、地温、地热增深率及常年主导风向等；矿岩容重、块度、松散系数、含泥量及粘结性；矿区有无老窑旧巷及其所在地点和存在情形；矿井年产量、服务年限、开拓系统、回采顺序、开采方法；产量分配和作业布置，同时作业的工作面数及备用工作面个数；同时开动的各种型号的凿岩机台数及其分布；同时爆破的最多炸药量；同时工作的最多人数等。
第三节 矿井通风设计的内容
（1）确定矿井通风系统
（2）矿井通风计算和风量分配
（3）矿井通风阻力计算
（4）选择通风设备
（5）概算矿井通风费用
此外，根据不同地区或矿井的特殊条件，还需警醒矿井空气温度调节的计算（具体内容见第八章）
第四节 矿井通风设计的要求
（1）将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和创造良好的劳动条件；
（2）通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；
（3）发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；
（4）有符合规定的井下环境及安全检测系统或检测措施；
（5）通风系统的基建投资省，营运费用低，综合经济效益好。
第二章 优选矿井通风系统
第一节 矿井通风系统的要求
（1）每一矿井必须有完整的独立通风系统。
（2）进风井口应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。
（3）箕斗提升井或装有胶带运送机的井筒不应兼做进风井，如果兼做进风井使用，必须采取措施，满足安全的需要。
（4）多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近，当通风机之间的风压相差较大时，应减小共用风路的风压，使其不超过任何一个通风机风压的30%。
（5）每一个生产水平和每一采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。
（6）井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。
（7）井下充电室必须用单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。
第二节 确定矿井通风系统
根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。矿井通风系统应具有较强的抗灾能力，当井下一旦发生灾害性事故后所选择的通风系统能将灾害控制在最小范围，并能迅速恢复正常生产。
第三章 矿井风量计算
第一节 矿井风量计算原则
矿井需风量，按下列要求分别计算，并采取其中最大值。
（1） 按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟共计风量不得少于4m³；
（2） 按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。
第二节 矿井需风量的计算
1.采煤工作面需风量的计算
采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取得最大值。
1） 按瓦斯涌出量计算
Qwi=100 Qgwi Kgwi
式中 Qwi——第i个采煤工作面需要风量，m³/min
Qgwi——第i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m³/min
Kgwi——第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，它是该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值和平均值之比。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时，至少进行5昼夜的观测，得出5个比值，取其最大值。通常机采工作面取Kgwi=1.2～1.6；炮采工作面取Kgwi=1.4～2.0；水采工作面取Kgwi=2.0～3.0。
2） 按工作面进风流温度计算
采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表7-4-1的要求。
表7-4-1 采煤工作面空气温度与风速对应表
采煤工作面进风流气温/℃ 采煤工作面风速/m•s-1
<15
15~18
18~20
20~23
23~26 0.3~0.5
0.5～0.8
0.8～1.0
1.0～1.5
1.5～1.8
采煤工作面的需要风量计算：
Qwi=60 Vwi Swi Kwi
式中 Vwi——第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从表7-4-1中选取，m/s；
Swi——第i个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小控顶时有效断面的平均值，m2
Kwi——第i个工作面的长度系数，可按表7-4-2选取。
表7-4-2 采煤工作面长度风量系数表
采煤工作面长度/m 工作面长度风量系数Kwi
<15
50～80
80～120
120~150
150~180
>180 0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.30~1.40
3) 按使用炸药量计算
Qwi=25×Awi
式中 25——每使用1kg炸药的供风量，m3/min；
Awi——第i个工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg；
4） 按工作人员数量计算
Qwi=4×nwi
式中 4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min；
nwi——第i个采煤工作面同时工作的最多人数，个。
5） 按风速进行验算
按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：
Qwi≥60×0.25×Swi
按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：
Qwi≤60×0.25×Swi
采煤工作面有串联通风时，按其中一个最大需风量计算。备用工作面也按上述要求，并满足瓦斯、二氧化碳、风流温度和风速等规定计算需风量，且不得低于其回采时需风量的50%。
2.掘进工作面需风量的计算
煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。
1） 按瓦斯涌出量计算
Qhi=100×Qghi×Kghi
式中 Qhi——第i个掘进工作面的需风量，m3/min；
Qghi——第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min；
Kghi——第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数，一般可取1.5～2.0。
2） 按炸药量计算
Qhi=25×Ahi
式中 25——使用1kg炸药的供风量，m3/min；
Ahi——第i个掘进工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg。
3） 按局部通风机吸风量计算
Qhi= ∑Qhfi×Khfi
式中 ∑Qhfi——第i个掘进工作面同时运转的局部通风机额定风量的和。各种通风机的额定风量可按表7-4-3选取。
Khfi——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.2～1.3。进风巷道中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时去1.3。
表7-4-3 各种局部通风机的额定风量
风机型号 额定风量/ m3•min-1
JBT-51(5.5KW)
JBT-52(11KW)
JBT-61(14KW)
JBT-62(28KW) 150
200
250
300
4)按工作人员数量计算
Qhi=4×nhi
式中nhi ——第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。
5）按风速进行验算
按最小风速验算，各个岩巷绝境工作面最小风量：
Qhi≥ 60×0.15×Shi
各个煤巷或半煤巷掘进工作面的最小风量：
Qhi≥ 60×0.25×Sdi
按最高风速验算，各个掘进工作面的最大风量：
Qhi≤ 60×4×Shi
式中Shi——第i个掘进工作面巷道的净断面积，m2。
3.硐室需风量计算
各个独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算：
1） 机电硐室
发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量分别进行计算：
Qri= 3600×∑N×θ
ρ×Cp×60×Δt
式中Qhi——第i个机电硐室的需风量，m3/min；
∑N—机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，kw；
θ—机电硐室的发热系数，可根据实际考察由机电硐室内机械设备运转时的实际热量转换为相当于电器设备容量做无用功的系数确定，也可按表7-4-4选取；
ρ—空气密度，一般取1.2kg/ m3；
Cp—空气的定压比热，一般可取1kJ/（kg•K）；
Δt—机电硐室进、回风流的温度差，℃。
表7-4-4机电硐室发热系数（θ）表
机电硐室名称 发热系数
空气压缩机房 0.20~0.23
水泵房 0.01~0.03
变电所、绞车房 0.02~0.04
采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量：
Qri=60~80 m3/min
2） 爆破材料库
Qri=4×V/60
式中 V—库房容积，m3
但大型爆破材料库不得小于100 m3/min，中小型爆破材料库不得小于60 m3/min。
3） 充电硐室
按其回风流中氢气浓度小于0.5%计算
Qri=200×qrhi
式中qrhi ——第i个充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min。
4.其他用风巷道的需风量计算机
各个其他巷道的需风量，应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算，采用其最大值。
1） 按瓦斯涌出量计算
Qoi=133×Qgoi×kgoi
式中Qgoi——第i个其他用风巷道的瓦斯绝对涌出量，m3/min；
koi ——第i个其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，一般可取kgoi=1.2~1.3.
2） 按最低风速验算
Qoi≥ 60×0.15×Soi
式中Soi——第i个其他井巷净断面积，m2。
5.矿井总风量计算
矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算：
Qm=（∑Qwt+∑Qht+∑Qrt+∑Qot）×km
式中∑Qwt—— 采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min；
∑Qht—— 掘进工作面所需风量之和，m3/min；
∑Qrt—— 硐室所需风量之和，m3/min；
∑Qot—— 其他用风地点所需风量之和，m3/min。
km—— 矿井通风（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）系数，可取1.15~1.25。
第四章 矿井通风总阻力计算
第一节 矿井通风总阻力计算原则
（1）矿井通风总阻力，不应超过2940pa。
（2）矿井井巷的局部阻力，新建矿井（包括扩建矿井独立通风的扩建区）宜按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。
第二节 矿井通风总阻力计算
矿井通风总阻力是指风流由进风井口起，到回风井口止，沿一条通路（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。
对于有两台或多台主要通风机工作的矿井，矿井通风阻力应按每台主要通风机所服务的系统分别计算。
在主要通风机的服务年限内，随着采煤工作面及采区接替的变化，通风系统的总阻力也将因之变化。为了使主要通风机在整个服务期限都能满足需要，而且主要通风机有较高的运转效率，需要按照开拓开采布局和采掘工作面接替安排，对主要通风机服务期内不同时期的系统总阻力的变化进行分析，当根据风量和巷道参数（断面、长度等）直接判定出最大总阻力路线时，可按该路线的阻力计算矿井总阻力，当不能直接判定时，应选几条可能最大的路线进行计算比较，然后确定该时期的矿井总阻力。
在矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期。通风系统总阻力最大时称为通风困难时期。对于通风容易和困难时期，要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总压力。
为便于计算和查验，可用表7-4-5的格式，沿着通风容易和困难时期的风流路线，依次计算各段摩擦阻力hft，然后分别计算得出容易和困难时期的总摩擦阻力hfe和hfd，再乘以1.1（扩建矿井乘以1.15）后，得两个时期的矿井总压力hme和hmd。
通风容易时期总阻力 hme=（1.1～1.15）hfe
通风困难时期总阻力 hmd=（1.1～1.15）hfd
上面两式中hf按下式计算：
hf= hfi
式中 hfi= Qi2
第五章 矿井通风设备的选择
第一节 矿井通风设备是指主要通风机和电动机。
（1） 矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其中一套做备用。
（2） 选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化，并使通风设备长期高效率运行。当工况变化较大时，根据矿井分期时间及节能情况，应分期选择电动机。
（3） 通风机能力应留有一定的余量，轴流式通风机在最大设计负压和风量时，轮叶运转角度应比允许范围小5°；离心式通风机的选型设计转速不宜大于允许最高转速的90%。
（4） 进、出风井井口的高差在150m以上，或进、出风井井口标高相同，但井深400m以上时，宜计算矿井的自然风压。
第二节 主要通风机的选择
（1）计算通风机风量Qf
由于外部漏风（即井口防爆门及主要通风机附近的反风门等处的漏风），风机风量Qf大于矿井风量Qm
Qf=k Qm
式中 Qf—— 主要通风机的工作风量，m3/s；
Qm——矿井需风量，m3/s；
K——漏风损失系数，风井不做提升用时取1.1，箕斗井做回风用时取1.15；回风并兼做升降人员时取1.2。
（2）计算通风机风压
通风机全压Htd和矿井自然风压HN共同作用克服矿井通风系统的总阻力hm、通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力hd及扩散器出口动能损失Hvd。当自然风压与通风机风压作用相同时取“-”；自然风压与通风机负压作用反向时取“+”。根据提供的通风机性能曲线，由下式求出通风机风压：
Htd=hm+hd+Hvd±HN
通产离心式通风机提供的大多是全压曲线，而轴流式通风机提供的大多是静压曲线。因此，对抽出式通风矿井：
离心式通风机：
容易时期 Htd min=hm+hd+Hvd±HN
困难时期 Htd max=hm+hd+Hvd±HN
表7-4-5 矿井通风阻力计算表
时期 节点序号 巷道名称 支护形式 a/
Ns2m-4 L/M U/M S/m2 S3/s6 R/
Ns2m-8 Q/
m3s-1 Q2/
m6s-2 hfi
/pa V/
ms-1
容易时期
hfi=∑hfi= pa
困难时期
hfi=∑hfi= pa
轴流式通风机：
容易时期 Htd min=hm+hd-HN
困难时期 Htd max=hm+hd+HN
通风容易时期为使自然风压与通风机风压作用相同时，通风机有较高的效率，故从通风系统阻力中减去自然风压HN；通风困难时期，为使自然风压与通风机风压作用反向时，通风机能力满足，故通风系统阻力中加上自然风压HN。
（3）初选通风机
根据计算的矿井通风容易时期通风机的Qf、Hsd min（或Htd max）和矿井通风困难时期通风机的Qf、Hsd max（或Htd max）在通风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通风机。
（4）求通风机的实际工况点
因为根据Qf、Hsd max（或Htd max）和Qf、Hsd min（或Htd max）确定的工况点，即设计工况点不一点恰好在所选择通风机的特性曲线上，必须根据通风机的工作阻力，确定其实际工况点。
1） 计算通风机的工作风阻
用静压特性曲线时：
Ssd min=
Ssd max=
用全压特性曲线时：
RTd min=
STd max=
2）确定通风机的实际工况点
在通风机特性曲线图中做通风机工作风阻曲线，与风压曲线的交点即为实际工况点。
（5） 确定通风机的型号和转速
根据各台通风机的工况参数（Qf、Hsd、η、N）对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较，最后确定满足矿井通风要求，技术先进、效率高和运转费用低的通风机的型号和转速。
（6）电动机选择
1）通风机输入功率按通风容易及困难时期，分别计算通风机所需输入功率Nmin、Nmax。
Nmin= Qf Hsd min/1000ηs Nmax= Qf Hsd max/1000ηs
或Nmin= Qf Htd min/1000ηt Nmax= Qf Htd max/1000ηt
式中ηt、ηs分别为通风机全压效率和静压效率；
2）电动机的台数和种类
当Nmin≥0.6Nmax时，可选一台电动机，电动机功率为
Ne=Nmax•ke/（ηeηtr）
当Nmin<0.6Nmax时，可选两台电动机，其功率分别为
初期 Nemin= •ke/（ηeηtr）
后期按Ne=Nmax•ke/（ηeηtr）计算。
式中 ke——电动机容量备用系数，ke=1.1～1.2
ηe——电动机效率，ηe=0.9～0.94（大型电动机取较高值）
ηtr——传动效率，电动机与通风机直联时ηtr=1，皮带传动时ηtr=0.95。
电动机功率在400～500kw以上时，宜选用同步电动机。其优点是在低负荷运转时，可用来改善电网功率因数，使矿井经济用电；缺点是这种电动机的购置和安装费较高。
第六章 概算矿井通风费用
吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。统计分析成本的构成，则是探求降低成本提高经济效益不可少的基础资料。
吨煤通风成本主要包括下列费用：
1. 电费（W1）
吨煤的通风电费为主要通风机年耗电费及井下辅助通风机、局部通风机电费之和除以年产量，可用如下公式计算：
W1=（E+EA）×D/T
式中 E——主要通风机年耗电量，设计中用下式计算：
通风容易时期和困难时期共选一台电动机时，
E=8760（Nemin+ Nemax）/（keηvηw）
选两台电动机时
E=4380（Nemin+ Nemax）/（keηvηw）
式中 D——电价，元/kw•h
T——矿井年产量，t；
EA——局部通风机和辅助通风机的年耗电量；
ηv——变压器效率，可取0.95
ηw——电缆输电效率，取决于电缆长度和每米电缆损耗，在0.9～0.95范围内选取。
2. 设备折旧费
通风设备的折旧费与设备数量、成本及服务年限有关可用表7-4-6计算。
吨煤的通风设备折旧费W2为
W2=（G1+G2）/T
表7-4-6通风成本计算表
序
号
设备名称
计算单位
数量 总成本
总计 服
务
年
限 基本投资折旧费 大修理折旧费
备注
单位成本 设备费 运输及安装费
3. 材料消耗费用
包括各种通风构筑物的材料费，通风机和电动机润滑油料费，防尘等设施费用。每吨煤的通风材料消耗费W3为：
W3=C/T
式中 C——材料消耗总费用，元/a。
4. 通风工作人员工资费用
矿井通风工作人员，每年工资总额为A（元），则一吨煤的工资费用W4为
W4= A/T
5. 专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费
折算至吨煤的费用为W5。
6.每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用W6
矿井每采一吨煤的通风总费用W为
W= W1 +W2+ W3+ W4+ W5+ W6矿井
结束语
三年的学习已近尾声,我通过三年来的系统学习,使我掌握了坚实的基础理论和系统的专门知识,也使我的业务水平有了很大的提高,而着一切,都是归功于辽源职业技术学院的各位老师的深切教诲与热情鼓励.在即将毕业之际,我要感谢三年来的所有教育我,关心我的老师们,是他们在我学习期间给了我最有力的帮助和鼓励,使我能顺利的完成学业,对此,我表示衷心地感谢!本课题是我在我的导师刘温暖教授的悉心指导下完成的.半年多来,刘教授多次询问课题进程,帮助我开拓研究思路.刘教授以其严谨求实的治学态度,高度的敬业精神,孜孜以求的工作作风和大胆创新的进去精神给我树立了榜样.在此向刘教授致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
参考文献
(1)矿井通风与安全 作 者： 何廷山 2009
(2)煤矿开采技术专业及专业群教材 作者 喻晓峰 刘其志
比热容(specific heat capacity)又称比热容量,简称比热(specific heat),是单位质量物质的热容量,即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能.比热容是表示物质热性质的物理量.通常用符号c表示. 比热容是单位质量的某种物质升高单位温度所需的热量.其国际单位制中的单位是焦耳每公斤开尔文（J kg^-1K^-1 或 J kg^-1℃^-1,J是指焦耳,K是指热力学温标,与摄氏度℃相等）,即令1公斤的物质的温度上升1摄氏度所需的能量.根据此定理,最基本便可得出以下公式： c=△E/m△T △E为吸收的热量,中学的教科书里为△Q；m是物体的质量,△T是吸热（放热）后温度所上升（下降）值,初中的教材里把△T写成△t,其实这是很不规范的（我们生活中常用℃作为温度的单位,很少用K,而且△T=△t,因此中学阶段都用△t,但国际上或者更高等的科学领域,还是使用△T）. 物质的比热容与所进行的过程有关.在工程应用上常用的有定压比热容Cp、定容比热容Cv和饱和状态比 比热容测试仪热容三种. 定压比热容Cp是单位质量的物质在压力不变的条件下,温度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的能量. 定容比热容Cv是单位质量的物质在容积（体积）不变的条件下,温度升高或下降1℃或1K吸收或放出的内能. 饱和状态比热容是单位质量的物质在某饱和状态时,温度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的热量. 编辑本段单位 比热容的单位是复合单位. 在国际单位制中,能量、功、热量的主单位统一为焦耳,温度的主单位是开尔文,因此比热容的国际单位为J/(kg·K),读作“焦[耳]每千克开[尔文]”.（[]内的字可以省略.） 常用单位：J/(kg·℃)、J/(g·℃)、kJ/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)等.注意摄氏度和开尔文仅在温标表示上有所区别,在表示温差的量值意义上等价,因此这些单位中的℃和K可以任意互相替换.例如“焦每千克摄氏度”和“焦每千克开”是等价的. 编辑本段计算基本计算 设有一质量为m的物体,在某一过程中吸收（或放出）热量ΔQ时,温度升高（或降低）ΔT,则ΔQ/ΔT称为物体在此过程中的热容量（简称热容）,用C表示,即C=ΔQ/ΔT.用热容除以质量,即得比热容c=C/m=ΔQ/mΔT.对于微小过程的热容和比热容,分别有C=dQ/dT,c=1/m*dQ/dT.因此,在物体温度由T1变化到T2的有限过程中,吸收（或放出）的热量Q=∫(T2,T1)CdT=m∫(T2,T1)cdT. 一般情况下,热容与比热容均为温度的函数,但在温度变化范围不太大时,可近似地看为常量.于是有Q=C(T2-T1)=mc(T2-T1).如令温度改变量ΔT=T2-T1,则有Q=cmΔT.这是中学中用比热容来计算热量的基本公式. 在英文中,比热容被称为：Sepcific Heat Capacity(SHC). 用比热容计算热能的公式为：Energy=Mass×Specific Heat Capacity×Temperature change 可简写为：Energy=SHC×Mass×Temp Ch,Q=cmΔT. 与比热相关的热量计算公式：Q=cmΔT 即Q吸（放）=cm(T初-T末) 其中c为比热,m为质量,Q为能量. 吸热时为Q=cmΔT升（用实际升高温度减物体初温）,放热时为Q=cmΔT降（用实际初温减降后温度）.或者Q=cmΔT=cm(T末-T初),Q>0时为吸热,Q<0时为放热. （涉及到物态变化时的热量计算不能直接用Q=cmΔT,因为不同物质的比热容一般不同,发生物态变化后,物质的比热容变化了.）编辑本段历史 最初是在18世纪,苏格兰的物理学家兼化学家J.布莱克发现质量相同的不同物质,上升到相同温度所需的热量不同,而提出了比热容的概念.几乎任何物质皆可测量比热容,如化学元素,化合物,合金,溶液,以及复合材料. 历史上,曾以水的比热来定义热量,将1克水升高1度所需的热量定义为1卡路里. 混合物的比热容 加权平均计算： c=ΣC/ΣM=(m1c1+m2c2+m3c3+…)/(m1+m2+m3+…). 气体的比热容 定义： Cp 定压比热容：压强不变,温度随体积改变时的热容,Cp=dH/dT,H为焓. Cv 定容比热容：体积不变,温度随压强改变时的热容,Cv=dU/dT,U为内能. 则当气体温度为T,压强为P时,提供热量dQ时气体的比热容： Cp*m*dT=Cv*m*dT+PdV； 其中dT为温度改变量,dV为体积改变量. 理想气体的比热容： 对于有f 个自由度的气体的定容比热容和摩尔比热容是： Cv,m=R*f/2 Cv=Rs*f/2 R=8.314J/(mol·K) 迈耶公式：Cp=Cv+R 比热容比：γ=Cp/Cv 多方比热容：Cn=Cv-R/(n-1)=Cv*(γ-n)/(1-n) 对于固体和液体,均可以用比定压热容Cp来测量其比热容,即：C=Cp （用定义的方法测量 C=dQ/mdT) . Dulong-Petit 规律： 金属比热容有一个简单的规律,即在一定温度范围内,所有金属都有一固定的摩尔热容： Cp≈25J/(mol·K) 所以 cp=25/M, 其中M为摩尔质量,比热容单位J/(kg·K). 注：当温度远低于200K时 关系不再成立,因为对于T趋于0,C也将趋于0. 编辑本段水的比热容较大这一性质的应用 水的比热容较大,在工农业生产和日常生活中有广泛的应用.这个应用主要考虑两个方面,第一是一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多,有利于调节气候；第二是一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多,有利于用水作冷却剂或取暖. 一、利用水的比热容大来调节气候 水的比热容较大,对于气候的变化有显著的影响.在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化小一些,水的这个特征对气候影响很大,白天沿海地区比内陆地区温升慢,夜晚沿海温度降低少,为此一天中沿海地区温度变化小,内陆温度变化大,一年之中夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷.海陆风的形成原因与之类似. 1．对气温的影响 据新华社消息,三峡水库蓄水后,这个世界上最大的人工湖将成为一个天然“空调”,使山城重庆的气候冬暖夏凉.据估计,夏天气温可能会因此下降5℃,冬天气温可能会上升3到4℃. 2．热岛效应的缓解 晴朗无风的夏日,海岛上的地面气温,高于周围海上气温,并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流,这是海洋热岛效应的表现.近年来,由于城市人口集中,工业发达,交通拥塞,大气污染严重,且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成,在温度的空间分布上, 城市犹如一个温暖的岛屿,从而形成城市热岛效应.在缓解热岛效应方面,专家测算,一个中型城市环城绿化带树苗长成浓荫后,绿化带常年涵养水源相当于一座容积为1.14×10m的中型水库,由于水的比热容大,能使城区夏季高温下降1℃以上,有效缓解日益严重的“热岛效应”. 水库的建立,水的增加,而水的比热容大,在同样受冷受热时温度变化较小,从而使夏天的温度不会升得比过去高,冬天的温度不会下降的比过去低,使温度保持相对稳定,从而水库成为一个巨大的“天然空调”. 二、利用水的比热容大来冷却或取暖 1．水冷系统的应用 人们很早就开始用水来冷却发热的机器,在电脑CPU散热中可以利用散热片与CPU核心接触,使CPU产生的热量通过热传导的方式传输到散热片上,然后利用风扇将散发到空气中的热量带走.但水的比热容远远大于空气,因此可以用水代替空气作为散热介质,通过水泵将内能增加的水带走,组成水冷系统.这样CPU产生的热量传输到水中后水的温度不会明显上升,散热性能优于上述直接利用空气和风扇的系统. 热机（例如汽车的发动机,发电厂的发电机等）的冷却系统也用水做为冷却液,也是利用了水的比热容大这一特性. 2．农业生产上的应用 水稻是喜温作物,在每年三四月份育苗的时候,为了防止霜冻,农民普遍采用“浅水勤灌”的方法,即傍晚在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起的时候,再把秧田中的水放掉.根据水的比热容大的特性,在夜晚降温时,使秧苗的温度变化不大,对秧苗起了保温作用. 3．热水取暖 冬季供热用的散热器、暖水袋. 4．其他 诸如在炎热的夏天古代皇室用流水从屋顶上流下,起了防暑降温作用；夏威夷是太平洋深处的一个岛,那里气候宜人,是旅游度假的圣地,除了景色诱人之外,还有一个主要原因就是冬暖夏凉. 其它信息参见词条定压比热容、定容比热容. 单位质量的某种物质,温度降低1度放出的热量,与它温度升高一度吸收的热量相等,数值上也等于它的比热容.
比热容(specificheatcapacity)又称比热容量,简称比热(specificheat),是单位质量物质的热容量,即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能.比热容是表示物质热性质的物理量.通常用符号c表示.比热容是单位质量的某种物质升高单位温度所需的热量.其国际单位制中的单位是焦耳每公斤开尔文（Jkg^-1K^-1或Jkg^-1℃^-1,J是指焦耳,K是指热力学温标,与摄氏度℃相等）,即令1公斤的物质的温度上升1摄氏度所需的能量.根据此定理,最基本便可得出以下公式： c=△E/m△T △E为吸收的热量,中学的教科书里为△Q；m是物体的质量,△T是吸热（放热）后温度所上升（下降）值,初中的教材里把△T写成△t,其实这是很不规范的（我们生活中常用℃作为温度的单位,很少用K,而且△T=△t,因此中学阶段都用△t,但国际上或者更高等的科学领域,还是使用△T）. 物质的比热容与所进行的过程有关.在工程应用上常用的有定压比热容Cp、定容比热容Cv和饱和状态比 比热容测试仪热容三种. 定压比热容Cp是单位质量的物质在压力不变的条件下,温度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的能量. 定容比热容Cv是单位质量的物质在容积（体积）不变的条件下,温度升高或下降1℃或1K吸收或放出的内能. 饱和状态比热容是单位质量的物质在某饱和状态时,温度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的热量.编辑本段单位 比热容的单位是复合单位. 在国际单位制中,能量、功、热量的主单位统一为焦耳,温度的主单位是开尔文,因此比热容的国际单位为J/(kg·K),读作“焦[耳]每千克开[尔文]”.（[]内的字可以省略.） 常用单位：J/(kg·℃)、J/(g·℃)、kJ/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)等.注意摄氏度和开尔文仅在温标表示上有所区别,在表示温差的量值意义上等价,因此这些单位中的℃和K可以任意互相替换.例如“焦每千克摄氏度”和“焦每千克开”是等价的.编辑本段计算基本计算 设有一质量为m的物体,在某一过程中吸收（或放出）热量ΔQ时,温度升高（或降低）ΔT,则ΔQ/ΔT称为物体在此过程中的热容量（简称热容）,用C表示,即C=ΔQ/ΔT.用热容除以质量,即得比热容c=C/m=ΔQ/mΔT.对于微小过程的热容和比热容,分别有C=dQ/dT,c=1/m*dQ/dT.因此,在物体温度由T1变化到T2的有限过程中,吸收（或放出）的热量Q=∫(T2,T1)CdT=m∫(T2,T1)cdT. 一般情况下,热容与比热容均为温度的函数,但在温度变化范围不太大时,可近似地看为常量.于是有Q=C(T2-T1)=mc(T2-T1).如令温度改变量ΔT=T2-T1,则有Q=cmΔT.这是中学中用比热容来计算热量的基本公式. 在英文中,比热容被称为：SepcificHeatCapacity(SHC). 用比热容计算热能的公式为：Energy=Mass×SpecificHeatCapacity×Temperaturechange 可简写为：Energy=SHC×Mass×TempCh,Q=cmΔT. 与比热相关的热量计算公式：Q=cmΔT即Q吸（放）=cm(T初-T末)其中c为比热,m为质量,Q为能量.吸热时为Q=cmΔT升（用实际升高温度减物体初温）,放热时为Q=cmΔT降（用实际初温减降后温度）.或者Q=cmΔT=cm(T末-T初),Q>0时为吸热,Q<0时为放热. （涉及到物态变化时的热量计算不能直接用Q=cmΔT,因为不同物质的比热容一般不同,发生物态变化后,物质的比热容变化了.）编辑本段历史 最初是在18世纪,苏格兰的物理学家兼化学家J.布莱克发现质量相同的不同物质,上升到相同温度所需的热量不同,而提出了比热容的概念.几乎任何物质皆可测量比热容,如化学元素,化合物,合金,溶液,以及复合材料. 历史上,曾以水的比热来定义热量,将1克水升高1度所需的热量定义为1卡路里.混合物的比热容 加权平均计算： c=ΣC/ΣM=(m1c1+m2c2+m3c3+…)/(m1+m2+m3+…).气体的比热容 定义： Cp定压比热容：压强不变,温度随体积改变时的热容,Cp=dH/dT,H为焓. Cv定容比热容：体积不变,温度随压强改变时的热容,Cv=dU/dT,U为内能. 则当气体温度为T,压强为P时,提供热量dQ时气体的比热容： Cp*m*dT=Cv*m*dT+PdV； 其中dT为温度改变量,dV为体积改变量. 理想气体的比热容： 对于有f个自由度的气体的定容比热容和摩尔比热容是： Cv,m=R*f/2 Cv=Rs*f/2 R=8.314J/(mol·K) 迈耶公式：Cp=Cv+R 比热容比：γ=Cp/Cv 多方比热容：Cn=Cv-R/(n-1)=Cv*(γ-n)/(1-n) 对于固体和液体,均可以用比定压热容Cp来测量其比热容,即：C=Cp（用定义的方法测量C=dQ/mdT). Dulong-Petit规律： 金属比热容有一个简单的规律,即在一定温度范围内,所有金属都有一固定的摩尔热容： Cp≈25J/(mol·K) 所以 cp=25/M, 其中M为摩尔质量,比热容单位J/(kg·K). 注：当温度远低于200K时关系不再成立,因为对于T趋于0,C也将趋于0.编辑本段水的比热容较大这一性质的应用 水的比热容较大,在工农业生产和日常生活中有广泛的应用.这个应用主要考虑两个方面,第一是一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多,有利于调节气候；第二是一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多,有利于用水作冷却剂或取暖.一、利用水的比热容大来调节气候 水的比热容较大,对于气候的变化有显著的影响.在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化小一些,水的这个特征对气候影响很大,白天沿海地区比内陆地区温升慢,夜晚沿海温度降低少,为此一天中沿海地区温度变化小,内陆温度变化大,一年之中夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷.海陆风的形成原因与之类似. 1．对气温的影响 据新华社消息,三峡水库蓄水后,这个世界上最大的人工湖将成为一个天然“空调”,使山城重庆的气候冬暖夏凉.据估计,夏天气温可能会因此下降5℃,冬天气温可能会上升3到4℃. 2．热岛效应的缓解 晴朗无风的夏日,海岛上的地面气温,高于周围海上气温,并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流,这是海洋热岛效应的表现.近年来,由于城市人口集中,工业发达,交通拥塞,大气污染严重,且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿,从而形成城市热岛效应.在缓解热岛效应方面,专家测算,一个中型城市环城绿化带树苗长成浓荫后,绿化带常年涵养水源相当于一座容积为1.14×10m的中型水库,由于水的比热容大,能使城区夏季高温下降1℃以上,有效缓解日益严重的“热岛效应”. 水库的建立,水的增加,而水的比热容大,在同样受冷受热时温度变化较小,从而使夏天的温度不会升得比过去高,冬天的温度不会下降的比过去低,使温度保持相对稳定,从而水库成为一个巨大的“天然空调”.二、利用水的比热容大来冷却或取暖 1．水冷系统的应用 人们很早就开始用水来冷却发热的机器,在电脑CPU散热中可以利用散热片与CPU核心接触,使CPU产生的热量通过热传导的方式传输到散热片上,然后利用风扇将散发到空气中的热量带走.但水的比热容远远大于空气,因此可以用水代替空气作为散热介质,通过水泵将内能增加的水带走,组成水冷系统.这样CPU产生的热量传输到水中后水的温度不会明显上升,散热性能优于上述直接利用空气和风扇的系统. 热机（例如汽车的发动机,发电厂的发电机等）的冷却系统也用水做为冷却液,也是利用了水的比热容大这一特性. 2．农业生产上的应用 水稻是喜温作物,在每年三四月份育苗的时候,为了防止霜冻,农民普遍采用“浅水勤灌”的方法,即傍晚在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起的时候,再把秧田中的水放掉.根据水的比热容大的特性,在夜晚降温时,使秧苗的温度变化不大,对秧苗起了保温作用. 3．热水取暖 冬季供热用的散热器、暖水袋. 4．其他 诸如在炎热的夏天古代皇室用流水从屋顶上流下,起了防暑降温作用；夏威夷是太平洋深处的一个岛,那里气候宜人,是旅游度假的圣地,除了景色诱人之外,还有一个主要原因就是冬暖夏凉. 其它信息参见词条定压比热容、定容比热容. 单位质量的某种物质,温度降低1度放出的热量,与它温度升高一度吸收的热量相等,数值上也等于它的比热容.戏盛卓异： 比热容(specificheatcapacity)又称比热容量,简称比热(specificheat),是单位质量物质的热容量,即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能.比热容是表示物质热性质的物理量.通常用符号c表示.比热容是单位质量的某种物质升...
河间市18747951999： 步进电机pid的闭环控制? - ？
戏盛卓异： 你的这个还真不错,我第一次见到,有点孤陋寡闻了请见谅啊.对于你提出的问题我说一下自己的看法,不知道是否正确,反正大家互相研究嘛.步进马达的转速控制应该是由周波数的大小而决定出的.马达转速计算公式如下:A、马达的步进角:θ=3600/MZr M-定子的绕组相数. Zr-转子的磁极数.B、马达每转的步数:Np=3600/θ θ-马达的步进角 C、马达的转速(转数/分):N=60分*PPS/Np (60*周波数/每转步数) 不知道我回答的是不是你想要的如果不对也请各位指教互相研讨.
河间市18747951999： 求对数螺线ρ=eθ(由极坐标方程给出)在点 - ？
戏盛卓异： r = 20*exp(0.001*theta ) theta = t*3600 z = 02 太大了,成不了曲线
河间市18747951999： 关于机械功的问题 - ？
戏盛卓异： 1.一辆重60000牛的汽车匀速行驶在长10000米,高20米的坡路上,运动中除重力以外的阻力等于车重的0.06倍,求(1)发动机的牵引力 (2)若车速为10米/秒,此时发动机的功率是多少? 1.解:(1)对物体受力分析,物体做匀速运动,受力...
河间市18747951999： 斜面高是斜面长的1/6,不计摩擦力,用120N的力最多可将重 N的物体在斜面上拉动,ru若匀速拉动物体时共做功 - ？
戏盛卓异： 分析:因为斜面光滑(不计摩擦),所以当F=120牛的拉力方向平行于斜面向上时,可拉的物体最重,即这个最重的物体的重力G满足 G*sinθ=F ,θ是斜面倾角 由题意知,sinθ=1 / 6 所以物体的重力是 G=F / sinθ=120 / (1 / 6)=720牛匀速拉动物体时,拉力做的功等于克服重力做的功.得 G*h=3600焦耳,h是物体上升的高度 所以重物上升的高度是 h=3600 / 720=5米
河间市18747951999： 欧拉定理怎么证明 - ？
戏盛卓异： 简单多面体的顶点数V、面数F及棱数E间有关系 V+F-E=2 这个公式叫欧拉公式.公式描述了简单多面体顶点数、面数、棱数特有的规律. 方法1:(利用几何画板) 逐步减少多面体的棱数,分析V+F-E 先以简单的四面体ABCD为例分析证法. ...
河间市18747951999： 秒差距的数学计算 - ？
戏盛卓异： 以地球和太阳距离为底边,视角π = 1''的恒星与地球的距离r为206265AU(=3.08568*10^16 m = 3.2616 光年),这个距离定义为1秒差距(1pc).天文学家通常使用秒差距而不是天文单位来描述天体的距离. 这不仅是因为使用秒差距数字小更易...
河间市18747951999： 经度和纬度可以精确到秒,一度有几分,一分有几秒? - ？
戏盛卓异： 1度=60分 1分=60秒 1度=3600秒 经纬度的进制和时间的一样是60进制
河间市18747951999： 多面体欧拉定理的内容是什么,怎么推导出来的? - ？
戏盛卓异： 欧拉公式 简单多面体的顶点数V、面数F及棱数E间有关系 V+F-E=2 这个公式叫欧拉公式.公式描述了简单多面体顶点数、面数、棱数特有的规律.欧拉定理的意义 (1)数学规律:公式描述了简单多面体中顶点数、面数、棱数之间特有的规律...
河间市18747951999： 斜面高是斜面长的1/6,不计摩擦力,用120N的力最多可将重 N的物体在斜面上拉动,ru若匀速拉动物体时共做功3600J,则此过程中重物被升高多 少米为什么 - ？
戏盛卓异：[答案] 分析:因为斜面光滑(不计摩擦),所以当F=120牛的拉力方向平行于斜面向上时,可拉的物体最重,即这个最重的物体的... 所以物体的重力是 G=F / sinθ=120 / (1 / 6)=720牛 匀速拉动物体时,拉力做的功等于克服重力做的功. 得 G*h=3600焦耳,...
