Двигатель теплохода обладает мощностью 80 кВт, КПД 30%, а теплоход движется равномерно со скоростью 18 км/ч. На сколько километров пути хватит запаса дизельного топлива в объёме 1000 л, если его плотность 860 кг/м3, а удельная теплота сгорания 43 МДж/кг?

едставьте такую сценку. В сильный мороз человек дожидается транспорта на остановке. Мерзнет. Чтобы хоть как-то согреться, хлопает себя по бокам, притоптывает и т. д. А рядом сидит невозмутимо продавщица семечек, или мороженого, или газет — неважно. Сидит себе спокойно, разве что щеки иногда трет.

Загадки тут нет. Любому ясно, что потенциальный пассажир одет слишком легко, не по погоде. Суетится он для того, чтобы выработать побольше тепла — тонкая одежда быстро его теряет. Эта нехитрая аналогия нужна нам, чтобы напомнить — чем лучше утеплен дом, тем меньше нужно его топить в морозы.

Что выгоднее: основательно утеплить дом или не тратиться на это? Деньги вы сэкономите, но зато будете зимой, как говорится, обогревать атмосферу, то есть выбрасывать деньги на ветер, в буквальном смысле слова. Существует еще одна проблема — где разместить в доме источники тепла. О ней мы поговорим чуть позже.

Итак, прежде всего нужно разобраться, сколько тепла теряет ваш дом (это относится и к вновь проектируемому жилищу). Если посмотреть на жилой дом через прибор ночного видения, можно увидеть, что называется, своими глазами, как он теряет тепло — через стены не очень сильно, через крышу еще меньше; сильные выбросы тепла идут через окна; в землю тоже уходит тепло, хотя наш прибор этого не покажет.

От чего зависят эти тепловые потери?

Они тем больше, чем больше разность температур в доме и на улице. Они тем меньше, чем выше теплозащитные свойства стены (или, как говорят, ограждающей поверхности). Стена сопротивляется утечке тепла, поэтому ее теплозащитные свойства оценивают величиной, называемой сопротивлением теплопередаче.

Сопротивление теплопередаче показывает, какое количество тепла уйдет через квадратный метр стены при определенном перепаде температур (или наоборот: какой перепад температур возникнет при прохождении заданного количества тепла через квадратный метр стены). Формула проста, как закон Ома:

RT = ΔТ/q

где q — это количество тепла, которое теряет квадратный метр ограждающей поверхности (стены, крыша и т. д.). Его измеряют в ваттах на квадратный метр (Вт/м2); ΔТ — это разница между температурой на улице и в комнате (°С) и, наконец, RT — это сопротивление теплопередаче (размерность °С*м2/Вт).

Подобно тому как электрическое сопротивление R характеризует проводника препятствовать прохождению электрического тока, так и тепловое сопротивление RT показывает, насколько поверхность, ограждающая жилой объем, препятствует утечке тепла наружу. Эта аналогия не случайная — мы имеем дело с законом подобия: прохождение тока под действием разности потенциалов и теплового потока через вещество под действием разницы температур описываются одинаковыми математическими уравнениями. Значение R для разных материалов (заданной толщины) можно взять из табл. 1.