Exponentielle thermische Abgabe von verschiedenen Flüssigkeiten?

2 Antworten

Wenn Du nicht nur gelegentlich, sondern permanent rührst, ist die Konvektion innerhalb der Probelösung eliminiert. Allerdings frage ich mich, auf welche Unterschiede Du dann abheben willst.

Für ein Experiment mit Konvektion wäre eine Möglichkeit: Man nehme nicht ein, sondern zehn Gläser mit Honig, und lasse diese unter identischen Bedingungen abkühlen. Alle paar Minuten wird ein Glas entnommen, kurz (!) umgerührt und gemessen.

Die Konvektion an der Außenseite besteht immer, solange Du nicht in einem gerührten Wasserbad arbeitest - mit der Folge, dass die gemessenen Werte nicht ganz der Theorie gehorchen.

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Es geht nicht um die Konvektion, sondern rein um den Temperaturverlusst, der dann graphisch in einer Exponentialfunktion erfasst werden soll.. Ich rühre in einem Abstand von 10 Minuten einmal kurz durch, messe dann die Temperatur und lasse die Flüssigkeiten dann wieder 10 Minuten abkühlen ohne zu verrühren. Ist in dem Fall die Konvektion überhaupt wichtig? :/

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@Sany1000

Was meinst Du mit "wichtig"? Sie hat einen wesentlichen Einfluss auf die Geschwindigkeit der Abkühlung - oder was glaubst Du, auf welchem Weg die Wärme von der Mitte des Glases zur kalten Außenwand gelangt?

Und sie sorgt dafür, dass Deine gemessene Abkühlkurve nicht so ganz zu einer e-Funktion passt.

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> trotz der unterschiedlichen Wärmekapazitäten

die sind nicht sehr unterschiedlich. Vor allem Milch und Wasser sind gleich, stattdessen besser Wasser und Öl nehmen.

Honig unterscheidet sich durch die höhere Viskosität - kann aber sein, dass diese bei 60°C nicht mehr so hoch ist.

Die Viskosität macht den Haupteffekt aus bei Deinem Experiment: Je zäher, um so weniger Konvektion und umso langsamer die Abkühlung.

Dummerweise macht Dein Umrühren diesen Effekt zunichte - es bringt auch in einer zähen Flüssigkeit die heißen inneren Anteile nach außen zur Wand.

Sorry, wenn Du irgendwas zum Thema Abkühlung zeigen willst, ist das Experiment ziemlich falsch designt.

In erster Näherung wäre die Abkühlung zu ubeschreiben mit

Delta-T = K1 * e ^ (-k2 * t)

Dabei werden Konvektionsprozesse ignoriert. Experimentell entspricht das etwa dem Versuch, bei dem die heiße Flüssigkeit im Becherglas gerührt wird, das Becherglas im kalten Wasserbad hängt, welches ebenfalls gerührt wird.

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Also danke erstmal für die Antwort, es ist echt wichtig. Das Rühren zwischendurch ist vorgegeben, da ich die gesamte Temperatur in einer Kurve erfassen muss. Ist die Konvektion in diesem Fall überhaupt wichtig? :/

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