Die Zeit berechnen aber wie?
Hey,
Weiss jemand wie diese Aufgabe geht? Danke euch voraus. Übe gerade für eine Prüfung.
Aufgabe: Zwei Liter Wasser sollen von 20 °C mit Hilfe eines Tauchsieders (konstante elektrische Leistungsaufnahme von 2 kW) auf Siedetemperatur gebracht werden. Der Umgebungsdruck betrage 1 bar. Nach welcher Zeit beginnt das Wasser zu Sieden, wenn keine Wärme an die Umgebung verloren geht und die Energie zum Erwärmen des Tauchsieders und des Gefäßes vernachlässigt wird?
3 Antworten
zugeführte Energie
Qzu=m*c*(t2-t1)
Heizleistung P=W/t=Qzu/t
P=2Kw=2000 W (Watt)
t=Zeit in Sekunden
c=4,19 KJ/(kg*K)=4199 J/(kg*T)
t2=100° bei ca. p=1 bar aus Physik-Formelbuch Siedetemperatur des Wassers
ergibt
Qzu=P*t=m*c*(100°-20°)
t=2kg*4190 J/(kg*K)*80°)/2000 W=335,2 s (Sekunden)
Probe mit Qzu=2kg*4190 J/(kg*K)*80°=670400 J
Qzu=2000 W*335,2 s=670400 J
Spielt eh kaum eine Rolle,weil man hier ja kein Geld für seine Arbeit bekommt.
Ich mach das nur als Hobby,damit ich nicht einroste und weil mir die Schüler leid tun.
Bin Maschinenbauingenieur von einer Fachhochschule.
Titel: Dipl. Ing. (FH) ist der nidrigste akademische Grad
Heute nennt sich das Bachelor
Theorie / Formeln / Einheiten:
Die Wärmekapazität von Wasser ist 4,18 J/(g K)
1 Liter Wasser sind ca 1 kg also 1000 g.
Der Temperaturunterschied beträgt 1 °C somit 1 K
Damit ergibt sich pro Liter Wasser und 1Grad erwärmung:
Energie = Wärmekapazität * Masse * Temperaturdifferenz
Energie = 4,18 J/(g K) * 1000 g * 1 K
Energie = 4180 J; 1 J = 1 Ws; Energie = 4180 Ws
4180 Ws
Energie = ---------------------
3600 s/h
Energie = 1,16111 Wh; Energie = 0,00116111 kWh
Zur Aufgabe (Einheiten zur Kontrolle mitgeführt):
Also 4180Ws/(Grad*Liter)*80(Grad Differenz)*2(Liter)=668800Ws (der Rest (Grad und Liter) kürzt sich raus)
668800Ws/ 2000W=334,4s oder /60 auf min = 5,57min
Habe etwas lange gerechnet, inzwischen hat fjf100 praktisch den selben Wert errechnet. Wir haben ganz leichte Unterschiede in der angesetzten Wärmekapazität für Wasser. Ich bin natürlich überzeugt, dass meine 4180J genauer sind. Aber schaue da in Deinem "Lehrbuch" nach.
80x2000:(2000:4,2)=sekunden
War gerade noch am überlegen, wer von uns Beiden die hilfreichste Antwort erhält. Aufgrund der saubereren Struktur, sehe ich diese Antwort minimal vorne.