Учебное пособие Санкт-Петербург

Список литературы ко второй главе 
1. Туликов А.В. Государственная политика в области энергоаудита и 
энергосервиса // Энергосбережение №6, 2011 
2. Туликов А.В. Правовые аспекты энергосервисной деятельности // 
Энергосбережение №1, 2012 
3. Федеральный 
закон от 23.11.2009 г. № 261-ФЗ «Об 
энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о 
внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской 
Федерации» 
4. Методические рекомендации по соблюдению государственным 
(муниципальными) учреждениями законодательства об энергосбережении 
и о повышении энергетической эффективности. М., 2010. 

---

88 
5. Виленский 
П.Л., Лившиц В.Н., Смоляк С.А. Оценка 
эффективности инвестиционных проектов. Теория и практика. — 
М.: Дело, 2008. — 1104 с.
6. Четыркин Е. М. Финансовая математика. – М.: Дело, 2008. – 400 с. 
7. Государственная 
программа 
Российской 
Федерации 
«Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на 
период до 2020 года» 

---

89 
ГЛАВА 3
Физические основы энергосбережения.
Тепловые потери зданий и сооружений 
Первая 
глава 
была 
посвящена 
актуальности 
проблемы 
энергосбережения 
и 
повышения 
энергетической 
эффективности, 
нормативной и законодательно-правовой базе, действующей в Российской 
Федерации и направленной на регулирование в данной области. 
Выполнение поставленных Правительством РФ задач по повышению 
энергетической 
эффективности, 
обеспечению 
энергетической 
безопасности страны и повышения конкурентоспособности производимой 
продукции кажется нам невозможным без качественного понимания 
специалистами ответственными за энергосбережение тех физических 
процессов и механизмов, которые определяют потери энергетических 
ресурсов при их производстве, транспортировке и использовании. В 
первую очередь, на наш взгляд, внимание необходимо уделить процессам 
переноса и преобразования тепловой энергии и сопряженными с этими 
процессами потерями. Для начала определимся с объектом изучения – 
теплотой и основными механизмами ее передачи. 
Теплота, несмотря на очевидный характер ее проявления, долго 
оставалась загадкой для физики. Вплоть до середины XIX века теплоту 
считали своего рода материальной субстанцией, добавляемой к веществу: 
считалось, что нагревание тела связано с добавление к телу этой 
субстанции, которую называли теплородом. Такое представление было во 
многом противоречиво и продолжало долго существовать потому, что 
никто не мог придумать ничего лучшего. Коротко рассмотрим этапы 
экспериментальных исследований, которые прошла в своем развитии 
современная теория тепла. 
Первый шаг сделал Бенджамин Томпсон, граф Румфорд который 
заметил, что при сверлении отверстий в металле температура последнего 
сильно повышалась. Откуда бралась теплота? Источников теплорода, 
очевидно, не было. Румфорд предположил, что мелкие металлические 
стружки, образующиеся при сверлении, обладали меньшим сродством к 
теплороду, чем массивный металл, в котором сверлили отверстие. Таким 
образом, при сверлении металла выделяется теплород, в результате чего 
происходит повышение температуры. Румфорд придумал простой способ 
проверить это предположение. 
Если взять тупое сверло, рассуждал он, то стружек образуется мало и 
повышение температуры должно быть меньшим. Но в результате 

---

90 
проделанного опыта температура поднялась еще выше. Теория теплорода 
не годилась. И здесь Румфорд сделал крупный шаг вперед, предположив, 
что теплота – это свойство самого вещества, а не что-то добавляемое к 
нему. 
Дэви (1778-1829) провел опыт, условия которого были полностью 
подчинены воле экспериментатора. Он сложил вместе два куска льда, 
поместил их в сосуд, из которого был выкачан воздух, и привел их во 
взаимное трение. Часть льда при этом расплавилась. Теплота для 
плавления не могла взяться из теплорода воздуха. 
Так был сделан важнейший шаг: установлено, что теплота есть форма 
кинетической энергии. Следующий необходимый шаг состоял в 
вычислении 
количественного 
соотношения 
между 
теплотой 
и 
механической энергией. Этому вопросу посвятил большую часть своей 
жизни Джоуль (1818-1889). Он сумел вначале приближенно оценить 
значение коэффициента пропорциональности в соотношении между 
теплотой и механической энергией из опытов Румфорда, из которых было 
известно насколько повысилась температура металла при сверлении. Но в 
дальнейшем Джоуль сконструировал прибор, на котором установил 
достаточно точно величину механического эквивалента теплоты 
(перемешивание воды лопатками, вращение лопаток от гирь).
Итак, труды Румфорда, Дэви, Джоуля убедили физиков в том, что 
теплота представляет собой форму кинетической энергии и может 
передаваться от одних тел к другим. Дальнейшие исследования показали, 
что теплопередача является сложным процессом. При изучении этот 
процесс обычно разделяют на три элементарных способа переноса тепла: 
теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение. 
Теплопроводность представляет собой процесс распространения 
тепловой энергии при непосредственном соприкосновении отдельных 
частиц тела, имеющих различные температуры (напомним, что 
температура есть мера кинетической энергии молекул тела). 
Теплопроводность обусловлена движением микрочастиц тела. 
Конвекция есть процесс переноса тепловой энергии при перемещении 
жидкости или газа в пространстве из области с одной температурой в 
область с другой. Конвекция возможна только в текучей среде. 
Тепловое излучение – это процесс распространения тепловой энергии 
с помощью электромагнитных волн. При тепловом излучении происходит 
двойное превращение энергии: тепловая энергия излучающего тела 
переходит в лучистую и обратно – лучистая энергия, поглощаясь телом, 
переходит в тепловую. 
В природе и технике элементарные процессы распространения тепла – 
теплопроводность, конвекция и излучение – очень часто происходят 
совместно. Теплопроводность в чистом виде большей частью имеет место 

---

91 
лишь 
в 
твердых 
телах. 
Конвекция 
всегда 
сопровождается 
теплопроводностью, так как при движении жидкости или газа неизбежно 
соприкосновение отдельных частиц, имеющих различные температуры. 
Совместный процесс конвекции и теплопроводности называется 
конвективным теплообменом.
В технике часто происходят процессы теплообмена между 
различными жидкостями, разделенными твердой стенкой. Процесс 
передачи тепла от горячей жидкости к холодной через разделяющую их 
стенку называется теплопередачей.