每年的新年前夜,我都会去亚特兰大地区的一些朋友家里。他们有最好的派对——负鼠派对——我已经参加了将近十年了。随着午夜临近,新加冕的负鼠女王引领倒计时。负鼠被慢慢地放到火上,然后在爆炸中爆发出火焰和火花。
别担心。这不是一只真正的负鼠。这是一只巨大的负鼠,由铁丝网、papier-mâché、织物和其他清除的材料制成,里面装满了烟花!
圣诞树能散发多少热量?
当然,后院的篝火是由圣诞树点燃的,在负鼠掉落之前的日子里,圣诞树是丰富的燃料来源。所以你可能会想,要烧掉这只负鼠需要多少棵圣诞树?
一旦你问了这个问题,你就开始像19世纪的科学家一样思考了。取托马斯Tredgold而且尼古拉斯·克莱门特例如。他们都在研究一个类似的问题:将燃料的数量与燃烧该燃料的结果联系起来。他们给出了相似的定义。
根据丹霍拉汉他以帮助将18世纪的蒸汽加热知识带入21世纪而闻名,他发明了英国热量单位(BTU)。在他的文章英国热单位的起源, Holohan引用了Tredgold的书中的一句话:“我用燃料的数量来衡量燃料的作用,以磅为单位,它会使一立方英尺的水的温度升高华氏一度。”
不过,从那时起,这个定义已经发生了一些变化。现在我们这样定义它:1btu是使一磅水的温度升高1华氏度所需要的热量。
我们现在用的是一磅水而不是一立方英尺的水。此外,Tredgold也在考虑实现这种变化所需的燃料磅数。现在我们说,变化是由燃料燃烧时引入一定量的热量引起的。这是一个微妙但重要的区别。
但让我们更真实一点。当你一直燃烧一根厨房火柴时,它会释放出大约一BTU的热量。如果你有一个额定输入容量为每小时60,000 BTU的炉子,如果它连续运行,这就相当于每小时燃烧60,000根厨房火柴。
(有些定义用“功”来代替“热”,因为我们知道热只是能量的一种形式,也等同于机械功。看到关于BTU的维基百科页面更多)。
同时,在法国……
尼古拉斯Clément也在做同样的事情,但使用的是法国大革命产生的单位制(公制)。他的定义基于与Tredgold相同的操作测量,但使用了一公斤水(而不是一立方英尺)和摄氏度(而不是华氏度)。这是一个不同的量,但定义是一样的。
你知道Clément是怎么称呼它的吧?使一公斤水的温度升高一摄氏度所需要的热量是一卡路里。这是大写的C卡路里,他们用它来量化食物能量。一些定义是基于加热一克水,得到的是小c卡路里,比卡路里小1000倍。
比较不同燃料
正如你所预料的那样,两位科学家开始研究燃烧燃料的影响,是因为他们当时对蒸汽机和蒸汽加热很感兴趣。他们想知道,如果你用煤、木头或其他东西生火,你需要加多少燃料。BTU早在19世纪就开始流行起来,现在我们仍在美国使用。
不过,不要让英国人用btu测量任何类型的热量。他们已经离开了,就像整个世界一样国际单位制在美国,热量的基本单位是焦耳。只有我们美国人还在使用"那些讨厌的帝国单位,作为英国的读者美国能源信息管理局是一个获取这些数据的好地方,我是从那里得到的这里的数字:
燃料 | 单位 | 的热量 |
原油 | 桶(42加仑) | 5800000年 |
汽油 | 每加仑 | 120476年 |
燃料油 | 每加仑 | 138500年 |
天然气 | 立方英尺 | 1028年 |
丙烷 | 每加仑 | 91333年 |
煤炭 | 短吨(2000磅) | 19622000年 |
电 | 千瓦时 | 3412年 |
这些燃料以各种单位出售(桶、加仑、千瓦时……),但通过将它们都转换为相同的单位,在这种情况下,我们可以进行苹果与苹果的比较。例如,如果我们有各种燃料的单位销售成本,我们可以找到每BTU的单位成本。这可以方便地查看家庭能源使用,是基础的家庭能源电子表格我放在一起(尽管我在那里使用的单位是千瓦时)。
尽管最终结果有所不同,但在Possum Drop中也会发生同样的事情。我们把圣诞树扔到火上,然后仔细控制燃烧和爆炸的量。至少看起来我们有那种程度的精度和控制,因为他们的房子还没有烧毁。
Allison贝尔斯迪凯特,格鲁吉亚,是一个演讲者,作家,能源顾问,resnet认证培训师,和作者能源先锋博客.看看他的深度课程,掌握建筑科学并在推特上关注他@EnergyVanguard.
每周时事通讯
在您的收件箱中获得建筑科学和能源效率建议,以及特别优惠。
2的评论
金钱竞赛和厨房竞赛
一btu火柴实际上是较小的木制火柴,有时被称为“便士火柴”,而不是厨房火柴。
大多数书籍和文章都不加批判地重复这个错误,所以当我第一次想知道这个问题时,我权衡了一些匹配来检查。厨房匹配显然太大了,即使不计算头部的贡献,便士匹配也非常接近一个BTU。恐怕我只是按照中学科学标准做了这个测量,我没有误差条,但结论很明确。
但由于这是一篇历史文章,而不是一篇厨房科学实验文章,这里有一些关于火柴的历史例子:我找到的唯一清楚而正确地指明哪一种火柴的来源是《广告代理杂志》第48卷第23期第26页的一篇文章。这种混淆可能是因为BTU的火柴例子至少可以追溯到1910年,当时大型厨房火柴还没有出现,大约是在1930年左右。最早提到火柴的例子出现在Will W. Wood,“如何使用气泵”,机车消防员和工程师兄弟会杂志,第49卷,第497页,1910年。
从图片http://www.jwbasecamp.com/Articles/SuperCat/Images/Matches_1609-300.jpg
对查理·沙利文的回应
查理,
伟大的研究——对这个主题的一个有趣的脚注。
登录或创建一个帐户发表评论。
报名 登录