Elektrowärme?
In einem Heißwasserspeicher soll Wasser erwärmt werden. Wovon hängt die vom wasser aufgenommene wärmemenge ab? Und in welcher einheit wird sie angegeben?
- Ich denke dass Spezifische Wärmekapazität c die richtige antwort ist, ich bin mir aber nicht sicher.
3 Antworten
Die vom Wasser aufgenommene Wärmemenge ist gleich der zugeführten Energie abzüglich der Verlustwärme.
Die zugeführte Energie ist gleich der elektrischen Leistungsaufnahme mal Zeit. Die Leistung messen wir üblicherweise in Watt (W) oder Kilowatt (kW). Die Energie messen wir üblicherweise in Kilowattstunden (kWh).
Die Verlustwärme entsteht durch die Abgabe nutzloser Wärme an die Umgebung. Hier geht es hauptsächlich um Wärmeabstrahlung, Wärmekonvektion und Wärmeleitung an der Behälterwandung des Wasserspeichers an die Umgebungsluft. Ein kleiner Teil geht auch verloren durch die Wärmeleitung über die Wasserrohre. Bei hundertprozentiger Wärmeisolierung wäre die zugeführte Elektroenergie gleich der Wärmemenge. Warmwasserspeicher enthalten gewöhnlich eine dickwandige Wärme-Isolierung (im Ggs. zu „Boilern“).
Als Maßeinheit der gesuchten Wärmemenge ergibt sich hier üblicherweise zunächst die Kilowattstunde (kWh). Die können wir natürlich in aller Freiheit beliebig in andere Energieeinheiten umrechnen, wie z.B. Kalorien, Kilokalorien, Joule, Kilojoule, Erg u.a.m. Die zweite Frage ist hier etwas irreführend, weil sie die fachliche Unterscheidung von „richtigen“ und „falschen“ Maßeinheiten der Energie suggeriert.
Damit ist die Grundfrage beantwortet. Nun zu den Irrtümern:
Die spezifische Wärmekapazität und die Masse des Wassers sind maßgebend für die Wärmekapazität des Wassers. Daraus könnten wir z.B. die Zeitdauer der Aufheizung für eine bestimmte Temperaturerhöhung berechnen oder umgekehrt die Temperaturerhöhung in einem bestimmten Zeitintervall. Danach ist aber hier erstens gar nicht gefragt, und zweitens gibt das für die obige Fragestellung so viel her wie die Mondscheindauer.
Noch Fragen dazu?
Entschuldigung, ich habe mir die Fragestellung eben etwas genauer angeschaut. Da fehlen ja alle näheren Angaben! Ich las das etwas flüchtig und ging versehentlich von der angegebenen zugeführten Energie aus.
Natürlich kann man die Wärmeaufnahme des Wassers auch aus ganz anderen Angaben berechnen wie z.B.
- Wasservolumen, spezifische Wärmekapazität und Temperaturdifferenz oder
- Leistungsaufnahme, Zeitdauer und Wirkungsgrad, oder
- Wärmekapazität und Temperaturdifferenz und Verlustwärme
oder auch ganz andere Größen. Das liegt in der Freiheit und der technischen Fantasie des Aufgabenstellers. Ich könnte mir da endlos reihenweise weitere physikalische Größen zusammenstellen, aus denen sich irgend eine Wärmemenge berechnen lässt. Insofern ist die obige Frage schlicht falsch gestellt, weil sie keine rechnerischen Vorgaben enthält. Die Anzahl der möglichen "Zusammenhänge" ist unendlich!
im wesentlichen vom unterschied zwischen soll- und isttemperatur und vom speichervolumen. und was c angeht, bist du auf der richtigen spur. für wasser sind es 4,19 kJ je Grad und Kilogramm. da die dichte des wassers bei 4°C =1 ist kann man auch Liter nehmen. die Dichte nimmt zwar bei zunehemnder temperatur ab, aber selbst kurz vor dem Siedepunkt nimmt die Dichte gerade mal um ein halbes Prozent ab. man das also getrost vernachlässigen...
lg, Anna
Entschuldigung Anna, ich habe mir die Fragestellung eben etwas genauer angeschaut. Da fehlen ja alle näheren Angaben! Ich las das etwas flüchtig und ging versehentlich von der angegebenen zugeführten Energie aus.
Natürlich kann man die Wärmeaufnahme des Wassers auch aus ganz anderen Angaben berechnen wie z.B.
- Wasservolumen, spezifische Wärmekapazität und Temperaturdifferenz oder
- Leistungsaufnahme, Zeitdauer und Wirkungsgrad, oder
- Wärmekapazität und Temperaturdifferenz und Verlustwärme
oder auch ganz andere Größen. Das liegt in der Freiheit und der technischen Fantasie des Aufgabenstellers. Ich könnte mir da endlos reihenweise weitere physikalische Größen zusammenstellen, aus denen sich irgend eine Wärmemenge berechnen lässt. Insofern ist die obige Frage schlicht falsch gestellt, weil sie keine rechnerischen Vorgaben enthält. Die Anzahl der möglichen "Zusammenhänge" ist unendlich!
Ja c ist richtig
Die Wärme Menge von Wasser ist was mit 4.187 wenn du das genau wissen musst kann ich gerne nach sehen
Anna, Oweija, da bist Du aber ausnahmsweise einmal der völlig falschen Spur des Fragestellers voll auf den Leim gegangen! Deine Überlegungen hier gehen völlig an der Fragestellung vorbei! Siehe meine Antwort unten!