Wieviel Grad hat der Kochtopf beim Kochen von Wasser AUF DER SEITE?
Klar, der Boden wird sehr heiß, aber da die Wärme ja leitet, da der Topf aus Metall ist, erhitzt sich auch der gesamte Topf. Nur auf wieviel Grad?
* Kochtopf (hab mich verschrieben)
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4 Antworten
Nehmen wir einen gaaanz normalen Kochtopf, den füllen wir, sagen wir mal, bis oben voll Wasser (30cm) und messen in der Höhenmitte, also bei 15cm. Dann liegt die Temperatur der Wand nahe bei der Wassertemperatur.
etwas genauer: die Wand ist ein Widerstand für den Wärmetransport. außen haben wir z.b. 20 Grad. Im Topf 100 Grad. Diese Temperaturdifferenz erzeugt einen Wärmestrom der ein gewisses Temperaturprofil zur Folge hat. Ähnlich wie wenn ein elektrischer Strom durch ein Widerstandsnetzwerk fließt. Deshalb ist die Temperatur an der Außenwand nicht gleich der Wassertemperatur…. Und hängt von der Wanddicke und dem Wandmaterial ab. Aber… in erster Näherung ist sie nahe bei der Wassertemperatur.
Ja weiß ich, danke für die Vorverurteilung.
Danke für die Skizze! Mich würde noch interessieren wie stark und weit so ein handelsüblichlicher Aluminiumtopf nach oben hin die Wärme weiterleitet. Z.B. bis hin zum Rand des Topfes oben, wo kein Wasser mehr ankommt am Topf. Man füllt einen Topf ja nur zu 2/3 bis 3/4 mit Wasser. Was ist mit dem Topf ganz oben? Wie heiß wird er dort?
So…. Habe keine Mühen gescheut und eine Messung gemacht. Mangels Alu-Topf habe ich eine EdelStahlkanne verwendet. Bodendurchmesser 15cm, Höhe 15cm. Wandstärke 0,5mm, also recht stabil. Die Erhitzung erfolgte auf einem Induktionskochfeld…. D.h. Der Wärmeeintrag von unten ist deutlich anders als bei einer Heizplatte…. Sieht man auch an den Temperaturen unten. Die Kanne war bis 7,5cm befüllt. Zu bedenken ist auch, dass die Wärmeleitfähigkeir von Edelstahl nur 1/10 jener von Alu beträgt. Wasser leicht sprudelnd. Die gemessene Wassertemperatur durch den Dampf hindurch betrug 98GradC, Umgebungstemperatur 18GradC
Gemessene Werte
Boden, Rand zum Induktionskochfeld, 73 GradC
7,5 cm, Füllhöhe, 84GradC
10cm, 82GradC
15cm, nahe oberer Rand, 70 GradC
Ich habe erwartet, dass der heiße Dampf auch den oberen Rand kräftig beheizt… aber offenbar ist die Wärmeabfuhr an die Umgebung doch recht heftig und wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit kommt auch nicht genug wärmestrom nach, um eine höhere Temperatur aufzubauen. Das Problem ist interessant - eine Nachrechnung unter vereinfachenden Annahmen wäre es auch…
Danke wow! Aus dir wird sicher mal ein richtig guter Wissenschaftler!
Das Metall der Topfwand steht ja im Inneren mit dem kochenden Wasser von etw 100 °C in Kontakt. Außen steht es mit der Umgebungstemperatur in Kontakt. Es bildet sich innerhalb der Wand ein Wärmegradient aus. Daher ist die Wand außen etwas kälter als 100 °C. Wie kalt, hängt vom Wärmetransport ab, also auch von der Leistung der Heizplatte.
Das Metall der Topfwand steht ja im Inneren mit dem kochenden Wasser von etw 100 °C in Kontakt.
Nein, nicht bis ganz oben.
Daher ist die Wand außen etwas kälter als 100 °C.
Macht Sinn.
Wenn der Deckel nicht aufgelegt ist, bleibt es erfahrungsgemäß oben im Topf etwas kühler. Das ist richtig. Aber wenn es beim geschlossenen Topf richtig sprudelt und sich das Gleichgewicht zwischen Flüssigkeits- und Dampfphase eingestellt hat, dann ist es auch oben und im Gasraum 100 °C. Theoretisch. Und wenn der Deckel sehr schwer ist, dann steigt die Temperatur auch über 100 °C (Dampftochkopf ;-)). Im Autoklaven, bei dem der Deckel sehr fest verschlossen ist, hatten wir locker 121 °C.
Glaube das kommt da am ehesten dran.
Kopftoch ist übrigens ziemlich amüsant.
LG
Ich hab schon einen Verbesserungsvorschlag abgeschickt XDD Ich hab das auch gemerkt direkt mit "kopftoch" statt "kochtopf" XDD
Ist ein guter Lacher zur späten Stunde gewesen! Also eine gute Frage :D
das ist ohne Details der Aufstellung von Topf und Herd nicht zu sagen.
- wie wird der Topf erwärmt? Passende E-Herdplatte? Gasflamme kleiner als Topfboden? Gasflamme größer als Topfboden? Induktionsherd?
- wie ist der Topf gestaltet hinsichtlich der Wärmeleitung vom Boden zur Wand bzw vom Wasser zur Wand?
- wo wird die Wandtemperatur gemessen? unten? oben? halbhoch?
Am Ende werden über den Topf verteilt verschiedene Temperaturen auftreten.
wie wird der Topf erwärmt? Passende E-Herdplatte? Gasflamme kleiner als Topfboden? Gasflamme größer als Topfboden? Induktionsherd?
Induktionsherd.
wie ist der Topf gestaltet hinsichtlich der Wärmeleitung vom Boden zur Wand bzw vom Wasser zur Wand?
Keine Ahnung was du meinst. Ich habe nicht Topfologie studiert.
wo wird die Wandtemperatur gemessen? unten? oben? halbhoch?
Oben an der kühlsten Stellen (Griffe ausgenommen).
Sehr schöne Erklärungsskizze(, wollen wir hoffen dass der Fragesteller auch weiß, wie Strom und Widerstand "funktioniert"🤔)