Техника

Как охладить помещение в жару

Теперь, когда я заманил сюда вас заголовком, решайте простую задачу, которую я сам придумал.

  1. Комната 6м х 3м х 2,5м
  2. Морозилка охлаждает бутылку льда до -25°С, а когда его температура достигнет -5°С, я перестану его использовать.
  3. Вопрос: сколько литров/кг льда нужно нагреть с -25°С до -5°С чтобы охладить помещение на 1°С?
Я пока поищу кондиционер
Erkin Naiman
Erkin Naiman
49
Q = mcΔT + mc'ΔT'

где Q - количество тепла, необходимое для понижения температуры комнаты на 1°С, m - масса льда, c - удельная теплоёмкость льда (2090 Дж/кг×К), ΔT - изменение температуры льда, c' - удельная теплоёмкость воздуха при постоянном давлении (1005 Дж/кг×К), ΔT' - изменение температуры воздуха.

Для начала, мы можем определить количество тепла, которое нужно извлечь из воздуха, чтобы охладить его на 1°С. Для этого мы можем использовать следующую формулу:

Q' = mc'ΔT'

где Q' - количество тепла, необходимое для охлаждения объема воздуха на 1°С при постоянном давлении.

Объем комнаты составляет:

V = 6 м × 3 м × 2,5 м = 45 м³

Масса воздуха в комнате равна:

m' = ρV

где ρ - плотность воздуха, которая при нормальных условиях равна примерно 1,2 кг/м³.

m' = 1,2 кг/м³ × 45 м³ = 54 кг

Теперь мы можем вычислить количество тепла, необходимое для охлаждения объема воздуха на 1°С при постоянном давлении:

Q' = mc'ΔT'

Q' = (54 кг × 1005 Дж/кг×К) × (1 К)

Q' = 54 270 Дж

Итак, чтобы охладить комнату на 1°С, мы должны извлечь из воздуха 54 270 Дж тепла. Если мы предположим, что начальная температура воздуха составляет 25°С, а конечная температура - 24°С, то изменение температуры воздуха ΔT' будет равно 1°С.

Теперь мы можем перейти к расчету количества льда, необходимого для охлаждения комнаты на 1°С:

Q = mcΔT + mc'ΔT'

Q = (m × 2090 Дж/кг×К) × (20 К) + 54 270 Дж

Q = 41 800 м×кг + 54 270 Дж

Q = 96 070 Дж

Чтобы извлечь эти 96 070 Дж тепла, нам потребуется 4,6 кг льда:

m = Q / 20 900 Дж/кг

m = 4,6 кг

Таким образом, для охлаждения комнаты на 1°С при начальной температуре воздуха 25°С и использовании 4,6 кг льда, необходимо извлечь 96 070 Дж тепла.
Балыкбай Копжанов
Балыкбай Копжанов
13 989
Лучший ответ
Erkin Naiman Но ведь лед при -5 градусах не плавится, верно?
Я сделал себе подобие кондиционера из подручных материалов.
Взял алюминиевую толстую фольгу (примерно 1/4 мм толщиной). Нарезал полосками. Обернул эти полоски вокруг деревянной тросточки и завальцевал края - получились трубки чуть потолще карандаша. 40 штук.
Затем, вырезал два куска текстолита и насверлил в них по 40 отверстий рядами. Затем воткнул туда все эти трубки обоими концами, и развальцевал эти концы. Получилось нечто вроде радиатора.
Дальше, обернул каждую трубку тканью от старой простыни, в один слой. И переплел поперек трубок нитками, вроде "перемычек".
Дальше, согнул из оргстекла удлинненную ванночку и приклеил сверху этого радиатора. Из ванночки, через медицинскую иглу на трубки капает обычная вода. Она пропитывает тканевые обертки, по ниткам просачивается ниже, к следующему ряду - и постепенно ВСЕ эти 40 трубок оказываются "мокрыми" снаружи.
Дальше, из такого же оргстекла согнул нечто вроде ящика, на боковой стороне которого поставил вентилятор. Форма стенок ящика так рассчитана, что поток воздуха разделяется пополам. Одна половина протискивается внутрь всех этих трубок, медленно через них проходит и выходит обратно в комнату. А другая часть воздуха - протискивается через радиатор, между "мокрыми" оболочками снаружи трубок - и потом выводится на улицу.
За счет испарения воды на этом ветру - трубки заметно охлаждаются. И та часть воздуха, которая проталкивается внутри них - выходит обратно в комнату уже в охлажденном виде.
Таким образом, идет расход воды (ее надо пару раз в день подливать в ванночку наверху) - а воздух в комнате охлаждается градусов на 10-15, НЕ МЕНЯЯ своей влажности. Вполне себе кондиционер. И никакой озоновый слой не страдает :-)
Бауржан К
Бауржан К
92 444
Петр Миратворец Только ткань на трубочках нужно периодически менять или дезинфицировать
Madiyar Tlegenov А можете пожалуйста фото скинуть? У нас +40 в тени, кондея нет, вентиляция старая. Была бы не съёмная, купил бы кондей. Спасайте. :)))
Бауржан К Ну я-то уже переделывать не буду - зато ты можешь шагнуть дальше меня :-) Эволюция!
Сам и отдумай, в зад.
Ната Ната
Ната Ната
78 384
Снести его и поставить зонтик с тархуном и мороженным
Надежда Diamond
Надежда Diamond
8 262