Wie berechne ich, wie lange Flüssigkeiten im Kühlschrank zum runter kühlen brauchen?
weiß jemand welche Formel man dafür braucht oder so? (Physik)
3 Antworten
Am Ende muss man die Energie betrachten welche man der Flüssigkeit entzieht.
Kennt man den Wärmefluss kann man über die spezifische Wärmekapazität die Zeit berechnen.
Das eigentliche Problem isg aber die Berechnung des Wärmeflusses und hierfür werden oft nummerische Rechnungen mittels finiter Elemente verwendet. Die kann kein Mensch rechnen sondern das macht der Computer.
Das Problem dahinter steckt in der Art wie sich Wärme verhält. Die Schwarzkörperstrahlung und der dadurch auftretende Wärmeverlusst lässt sich noch recht gut berechnen, allerdings tritt auch Konvektion auf und hier wirds kompliziert.
Es gibt zwar Näherungsformeln allerdings hängen diese von der Oberfläche des Behälters und dessen Form ab. Der Wärmeübertrag mittels Konvektion lässt sich jetzt zwar abschätzen aber eine exakte Rechnung ist nicht mehr wirklich möglich.
Anders gesagt wäre im Kühlschrank ein Vakuum und alle Dinge im Kühlschrank wären im IR Bereich perfekt schwarz kann man eine Formel angeben, sonst wirds schwer.
Also 100 Grad warmer Tee ist nach etwa 15 min trinkbar, wenn er bei Raumtemperatur runterkühlt
da Wärmeübergang von der Temperaturdifferenz abhängt, folgt die Temperaturänderung einer gewöhnlichen Differentialgleichung, deren Lösung eine Exponentialfunktion ist. Die Temperaturdifferenz geht asymptotisch gegen null, und man kann nur ausrechnen, wann sie einen gegebenen Wert unterschreitet, denn null erreicht sie nie.