Physik Wasserkocher Effizent?
Hey Leute,
Wie kann ich überprüfen ob mein wasser Kocher (energie)Effiezent ist, brauche ich irgendwelche Information und wie ist die Energie vom Anfangswasser
lg Danke im Voraus
5 Antworten
Die (absolute) Ausgangsenergie des Wassers zu bestimmen ist reichlich kompliziert - die hängt zwischen Raumtemperatur und dem absoluten Nullpunkt (wo die "innere Energie" exakt 0 ist) von zu vielen Faktoren ab. (Abgesehen von E = m c²)
Also legen wir einfach den Energienullpunkt bei der Ausgangstemperatur fest. (Es kommt hier ja sowieso nur auf Energiedifferenzen an.)
Um die elektrische Energie zu messen, verwendest du am einfachsten einen Stecker-Stromzähler. (Die angegebene Leistungsaufnahme - typisch 1.700 W - ist nur ein Richtwert und hängt von der tatsächlichen Spannung an der Steckdose ab - die ist oft ein, zwei Prozent höher als 230 V.)
Dann brauchst du noch ein möglichst genaues Thermometer - wenn die kleinste unterscheidbare Einheit 1 °C ist, kommst du selbst von Gefrierpunkt bis Siedepunkt nicht unter eine relative Ungenauigkeit von 2%.
Außerdem noch eine Waage für die Wassermenge.
Miss nur bis deutlich unter dem Siedepunkt - sonst nimmt der Wasserdampf zu viel Energie mit nach draußen. Vielleicht 80 °C.
Weiter benötigt wird die Wärmekapazität des Wassers - die ist tabelliert.
E_therm = (T_ende - T_anfang) * c * m
E_el ablesen (1 kWh = 3.600.000 J)
η = E_therm / E_el
Für eine ungefähre Messung brauchst du
- die Leistung des Wasserkochers - steht drauf - z.B. 2000 W - wenn es genauer sein sollte, müsste man hier die Stromstärke messen.
- einen Zeitmesser - geht mit einer Uhr-App am Handy
- eine bestimmte Menge Wasser - z.B. 1 Liter
- ein Thermometer, um die Anfangstemperatur des Wassers zu messen.
Du misst die Wassertemperatur, schaltest den Wasserkocher ein und misst die Zeit bis das Wasser kocht - es hat dann etwas unter 100 °C - kommt auf die Höhenlage an.
Du weißt, wie viel Energie theoretisch mindestens notwendig ist, das Wasser auf diese Temperatur zu erwärmen und vergleichst es mit der Energie, die du jetzt verwendet hast.
Jedenfalls ist zwei mal in drei Minuten beinahe die gleiche Frage zu stellen nicht effizient.
Du brqauchst folgendes:
Temperatur des wassers zum start. Und ein theermometer.
Verbrauch des wasserkochers am stromnetz.
Thermometer rein. Wasserkocher einschalten und die zeit messen welche du für ein vorher festgelegtes intervall benötigst. (sagen wir start bis 99 grad. (Das wasser soll ja nicht verkochen sondern nur bis zum kochen heisgemacht werden))
Anschliessend kannst du über die Spezifische wärmekapazität (musste ggf. überschlagen da diese bei wasser glaube ich temperaturabhängig ist) berechnen wieviel energie du ins wasser stecken musstest.
Und über die zeit und deiner Leistung des wasserkochers. Kannst du ermitteln wieviel energie du dafür benötigt hast. (ggf. kannst du auch einen verbrauchsmesser benutzen um den verbrauch direkt zu messen.)
Die Prozentuale differenz ist dann die effizienz.
Als beispiel (fiktive zahlen):
Wir brauchten 10 kJoule um das wasser von 20 auf 99 grad zu erhitzen.
und das schafft unser wasserkocher mit 2Kw leistung in sagen wir 5 minuten.
das wären also: 2 000 / 12 (5 minuten oasst in 60 12 mal rein) = 166 wattstunden.
10 kJoule in wattstunden umgerechnet sind: 2,7777 Wattstunden.
2,7777 * 100 / 166 = 1,6% (Das ist stinknormaler 3 satz hier)
In meinem beispiel hätten wir eine effizienz von 1,6% Was sehr sehr schlecht währe. Was daher kommt das die zahlen komplett willkürlich gewählt sind.
Anfangsenergie bestimmen = Temperatur messen.