Wie errechne ich eine Abkühlungsdauer?

3 Antworten

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ΔQ = 4.18 kJkg⁻¹K⁻¹ * 5000 kg * 25 K = 522500 kJ = 145.14 kWh

Da sieht man direkt, dass es 1,45 Stunden dauert, bis der Tank auf 25 °C abgekühlt ist.

Nehmen wir als Umgebungstemperatur 20°C an und keinen Verlust durch die Tankwand.

Wenn kein sonstiger Energieaustausch mit der Umgebung angenommen wird, spielt deren Temperatur in der Rechnung natürlich auch keine Rolle.

jsch1964 
Fragesteller
 08.09.2022, 17:12

Danke!

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Ja, ja "wie ich mich erinnere"... Erinnerungen können (meistens) täuschen. Warum rechnest du das nicht einfach um?

k bedeutet 1000

h bedeutet Stunde (3600 s). Vorsicht steht im Nenner, also TEILEN!

Berechne die Wärme-Energie von 5 m³ Wasser, die abgegeben wird (Delta T = 25 K oder Delta theta = 25 °).

E = m*c*delta T

W = E / t = x * 100 kW/h ;

Dividiere also die abgegebene Energie E durch 100 kW/h, so dass du x bekommst. X hat die Einheit h, wenn du die Einheit unverändert verwendest.

Also die Einheit "kW/h" gibt es es nicht, die macht keinen Sinn.

Was du brauchst ist die Wärmekapazität von Wasser, die üblicherweise in KJ/kg*K vorliegt.

Dein Delta T und Masse ist bekannt, damit kannst die Energie berechnen, die du abführen musst um auf die Zieltemperatur zu bekommen. Mit der Kühlleistung kannst du dann berechnen, wie lange es braucht.

J0T4T4  08.09.2022, 17:16

Es gibt die Einheit schon, z.B. für Lastwechsel. In diesem Kontext ergibt sie aber tatsächlich keinen Sinn.

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LtLTSmash  08.09.2022, 17:24
@J0T4T4

Stimmt, da hast du recht, da hab ich nicht dran gedacht.

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Nomex64  08.09.2022, 17:21

Es werden "100kW/h thermisch entzogen" Sicher hätte man jetzt auch schreiben können "es werden 100 kW pro Stunde abgeführt", kommt aber am Ende aufs Gleiche raus.

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J0T4T4  08.09.2022, 17:26
@Nomex64

Du verstehst es nicht. Es werden 100kW abgeführt. 100 Kilojoule pro Sekunde.

Du fährst doch auch nicht 200km/h pro Stunde auf der Autobahn.

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LtLTSmash  08.09.2022, 17:28
@Nomex64

Nein. kW ist eine Leistung. Man kann keine Leistung pro Zeit abführen, man kann eine Zeit x lang mit der Leistung y abführen, dann ist es kWh. Man kann dann natürlich kWh/h nehmen, weil es vielleicht anschaulicher ist, aber das ist letztlich auch eine Leistung. Klingt kleinkariert und pedantisch, aber Energie und Leistung zu Unterscheiden ist sehr wichtig und leider scheitern da viel zu viele dran und die sitzen dann u.U. in Positionen, wo das ganz doof für uns werden könnte.

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jsch1964 
Fragesteller
 08.09.2022, 19:53
@J0T4T4

Doch. An den Tank soll eine Wärmetauscher/Wärmepumpen-Kombination, die eben dem Wasser pro Stunde eine thermische Leistung von 100kW gleichmäßig entziehen soll.

Während der Woche läuft ständig heißes Wasser nach, aber nachts und am Wochenende leider nicht. Doof, wenn das dann nach Arbeitsende nur noch 1,4 Stunden lang funktioniert.

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LtLTSmash  08.09.2022, 20:20
@jsch1964

Dann ist der Speicher dafür zu klein. Du kannst ja jetzt hochrechnen wie groß er sein müsste um die gewünschte Zeit zu halten. Und natürlich nicht vergessen zu prüfen, ob die eigentliche Wärmequelle überhaupt genug Energie liefert.

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J0T4T4  08.09.2022, 21:32
@jsch1964
pro Stunde eine thermische Leistung von 100kW

Aua, das tut mir einfach unglaublich weh.

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