Calculadora de energia para aquecer água

Aquecer um volume conhecido de água é uma das perguntas energéticas mais comuns em hidrologia, encanamento e planejamento de cargas domésticas. Esta calculadora de energia para aquecer água recebe um volume de água líquida e um aumento de temperatura, converte esse volume em massa com a densidade da água e multiplica pelo calor específico da água líquida, de modo que a energia necessária é Q igual a rho vezes V vezes c vezes delta T. Você não informa uma capacidade térmica própria: as constantes são as da água líquida perto da temperatura ambiente, que é o que se busca com uma calculadora de energia para aquecer água e não com um formulário genérico de calor específico. Os resultados voltam em joules, quilojoules, quilowatts-hora e quilocalorias termoquímicas, para comparar um reservatório, uma chaleira ou um chuveiro com uma conta ou um orçamento de laboratório.

O que é a energia de aquecimento da água e como se avalia Q = ρ V c ΔT

A energia necessária para aquecer água líquida sem mudança de fase é o produto de calor sensível da massa, do calor específico e do aumento de temperatura. Esta calculadora nunca pede a massa: parte do volume, que é como se especificam reservatórios, chaleiras, chuveiros e frascos de laboratório, e forma a massa como densidade vezes volume. A densidade usada aqui é 997 quilogramas por metro cúbico, o valor de engenharia habitual da água líquida perto de 25 graus Celsius a uma atmosfera.

O calor específico é 4184 joules por quilograma-kelvin, o valor convencional da água líquida que também faz uma quilocaloria termoquímica equivaler a 4184 joules. O aumento de temperatura é convertido para kelvin antes de formar o produto: um incremento Celsius ou kelvin é usado como está, e um incremento Fahrenheit é multiplicado por cinco nonos, isto é por 5/9. O volume é convertido para metros cúbicos a partir de litros (o padrão), mililitros, galões líquidos dos EUA de 231 polegadas cúbicas, ou metros cúbicos.

O produto Q igual a rho vezes V vezes c vezes delta T é então informado em joules como resultado primário, com quilojoules, quilowatts-hora obtidos ao dividir por 3.6 milhões e quilocalorias obtidas ao dividir por 4184 como campos acompanhantes. Como a densidade e o calor específico ficam constantes, o modelo é a estimativa de primeira ordem habitual em deveres de hidrologia e dimensionamento de água quente sanitária; não integra uma equação de estado dependente da temperatura e não acrescenta calor latente se o aumento cruzasse o ponto de ebulição.

Um aumento nulo devolve energia nula. Um aumento negativo não é um problema de aquecimento e é rejeitado pelo nome.

Onde uma calculadora de aquecimento por volume de água se justifica

Mesas domésticas e prediais usam uma calculadora de energia para aquecer água quando já sabem quantos litros cabem em um cilindro ou quantos galões um chuveiro vai extrair e precisam dos quilowatts-hora para elevar essa água da entrada fria até o ponto de ajuste. Hidrólogos de campo e turmas de ciências ambientais usam o mesmo formulário para um balde ou uma célula de lagoa: volume em metros cúbicos, aumento em Celsius, energia em joules, sem consultar o calor específico da água em cada folha.

Scripts de automação preferem um extremo dedicado ao volume de água a uma ferramenta genérica de energia térmica porque a densidade e a capacidade térmica da água fazem parte do contrato, não botões que o chamador informa e que um erro de digitação pode inverter em silêncio. Esta página é para quem busca uma calculadora de energia para aquecer água, a energia para aquecer um volume de água, ou joules e quilowatts-hora a partir de litros e um aumento de temperatura.

Não é uma calculadora genérica de calor específico que pede massa e um c arbitrário, nem uma ferramenta de calor liberado por calorimetria, nem uma calculadora de calor latente ou de ponto de ebulição, nem um formulário de dimensionamento de aquecedor de cômodo. Prefira esta capacidade quando o fluido for água líquida e você já tiver volume mais um aumento não negativo. Prefira uma capacidade genérica de energia térmica quando a substância não for água ou quando você precisar informar o próprio calor específico.