Sorry, ich habe eine physikalische Grundbildung, die man nur als mangelhaft bezeichnen kann. Ich habe mit Tante Gugl geforscht, aber nichts gefunden, was meine Frage beantwortet.
Ich erw=E4rme 1 Liter Wasser mit normalem Wasserkocher bis es kocht, sagen wir bei Zimmertemperatur. Wie sieht die Abk=FChlungskurve aus, wenn man folgende Parameter zugrundelegt:
- 20 Grad Umgebungstemperatur
- durchschnittliche Wasserh=E4rte (ist das =FCberhaupt ein kausal relevanter Faktor?)
? Wie sieht so eine Formel aus?
Beste Gr=FC=DFe Carnap
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R
Ralf Kusmierz
X-No-Archive: Yes
begin quoting, snipped-for-privacy@gmx.at schrieb:
Man kann das nicht allgemein beantworten. Es scheitert schon daran, daß der Begriff "Wassertemperatur" für ruhendes Wasser nicht genau definiert ist: Wenn das Wasser abkühlt, dann hat man nahe den kühlenden Wänden kältere Wasserbereiche als weiter weg davon - eine einheitliche Temperatur ergäbe sich erst durch Umrühren.
Bei der Abkühlung gibt es drei Wärmeleitungsmechanismen:
- Strahlung
- Wärmeleitung
- Konvektion
Die hängen in unterschiedlicher Weise vom Temperaturunterschied und von der Temperatur selbst ab. Wenn man nun so gar nichts Genaues weiß, dann macht man einfach vergröbernde Hilfsannahmen. Der einfachste Ansatz ist, daß die Temperaturabnahme proportional zum Temperaturunterschied ist. Dann ergibt sich als Abkühlkurve eine abfallende e-Funktion mit der Zeitkonstante tau:
theta(t) = theta(Umgebung) + [100 °C - theta(Umgebung)] * exp((t0-t)/tau)
Normalerweise reicht diese grobe Schätzung.
Die Zeitkonstante tau muß man experimentell bestimmen oder aus den Umständen (Form, Material etc.) ziemlich aufwendig näherungsweise berechnen. Am einfachsten dürfte es sein, bei einer sehr kleinen bekannten Heizleistung die Gleichgewichtstemperatur zu bestimmen, dann weiß man, wieviel Leistung für diese Temperatur erforderlich ist. Zur Berechnung von tau braucht man dann nur noch die Wärmekapazität.
Gruß aus Bremen Ralf
U
Udo Piechottka
snipped-for-privacy@gmx.at schrieb:
Die "Abkühlkurve" verläuft wie viele physikalische Lade- / Entladevorgänge. Meistens eine Exponentialfunktion mit der entsprechenden Zeitkonstante und den Anfangs-/Endbedingungen.
Die Zeitkonstante ist im Wesentlichen durch die Speichermasse (Wasser) und den thermischen Widerstand zwischen dieser und der Aussenwelt definiert. Die Anfangsbedingung ist die Temperatur des erhitzten Wassers, die Endbedingung ist die Umgebungstemperatur.
Da wesentliche Werte fehlen, kann man hierzu nur allgemein die entsprechende Formel hinschreiben.
Gruss Udo
M
Manfred Ullrich
"Ralf Kusmierz" schrieb im Newsbeitrag news:fn51oc$4hc$ snipped-for-privacy@online.de...
Ja, und dann vielleicht noch ein viertes, wenn kein Deckel drauf ist. Und dann ist es noch komplizierter.
- Abkühlung durch Verdunsten.
Gruß, Manfred
P
Peter Niessen
Am Tue, 22 Jan 2008 16:22:52 +0100 schrieb Ralf Kusmierz:
Das ist grandioser Unfug
P
Peter Niessen
Am Tue, 22 Jan 2008 05:27:11 -0800 (PST) schrieb snipped-for-privacy@gmx.at:
So eine Formel gibt es nicht oder hast du eine im Vakuum schwebende Wasserkugel (was ja nicht geht)?
R
Ralf Kusmierz
X-No-Archive: Yes
begin quoting, Peter Niessen schrieb:
Das ist grandioser Unfug.
C
carnap
Daraus erlaube ich mir folgende Empfehlung f=FCr Nicht-Physiker abzuleiten:
1 L Wasser mit meinem Wasserkocher erw=E4rmen, Raumtemperatur X Grad C notieren. Thermometer hineinhalten und notieren, wie lange es dauert, bis Temperatur um 2 Grad abgek=FChlt ist.
Dann dasselbe bei Raumtemperatur x + 2, x+4, X-2, X-4.
Dann zeichne ich mir die Kurve anhand der ermittelten Werte auf. Den Rest extrapoliere ich mir dann zusammen.
lg Josef
C
carnap
bisschen nach neuer Rechtschreibung ;-)
lg Josef
M
Martin Demling
snipped-for-privacy@gmx.at schrieb:
ich würds eher so machen: Wasser kochen, nach Stoppuhr alle X Sekunden Temperatur messen. Mit der Raumtemperatur (=nahezu konstant) kannst du daraus dein tau berechnen.
Martin
R
Raimund Nisius
Deckel drauf lassen, damit Verdunstung keine Rolle spielt.
Notieren wie lange es dauert, bis die Temperaturdifferenz zum Raum um 5% kleiner geworden ist.
Dann warten bis die neue Differenz um 5% kleiner ist.
Die Zeitbstände sollten etwa gleich sein.
C
carnap
Danke allen f=FCr die Antworten!
Gru=DF Josef
P
Peter Niessen
Am Wed, 23 Jan 2008 02:44:09 +0100 schrieb Ralf Kusmierz:
Du erzählst Unfug: Eine Wasserkugel ohne Behälter? Das ist nicht irdisch.
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