[Physik] Wie lange braucht hier der Tauchsieder?
Guten Abend 🌆,
ich benötige noch ein bisschen Hilfe, um die folgende Aufgabe zu verstehen. Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen Antworten 🙋♂️
Auf einer Außenstation wird Wasser aus einem Thermalbrunnen gewonnen. Das Wasser hat eine Entnahmetemperatur von 20 °C.
Wie lange benötigt ein Tauchsieder mit einer Leistung von 1,4 kW um 2 l dieses Wassers unter Normbedingungen zum Sieden zu bringen wenn man CWasser ≈ 4,2 J/(g · K) annimmt und Wärmeverluste während des Erhitzens vernachlässigt?
Wählen Sie eine Antwort:
A: 2 min
B: 4 min
C: 6 min
D: 8 min
E: 10 min
- Ich weiß, dass 1 Wh = 3,6 Joule entsprechen und 1 kWh = 3.600 kJ sind.
- Jedoch ist hier ja in dieser Aufgabe nur 1,6 kW gegeben.
- Wie geht man hier am besten vor, um die Aufgabe zu lösen?
4 Antworten
Ich würde das so rechnen:
Q = m * c * ∆T = 2 kg * 4,2 kJ/kgK * 80 K = 672 kJ
Aus Q = P * t folgt:
t = Q / t = 672 kJ / 1,4 kJ/s ≈ 480 s = 480/60 min = 8 min
Du willst 2 l ≈ 2 kg Wasser von 20 °C auf 100 °C erwärmen, also um 80 K. Die dazu nötige Energie ist E=mcΔT=2000 g ⋅ 4.2 J g⁻¹ K⁻¹ ⋅ 80 K = 672 kJ
Dein Tauchsieder liefert 1.4 kW also 1.4 kJ pro Sekunde., er muß also 672/1.4=480 s laufen, das sind 8 min.
Du berechnest zuerst die benötigte Wärmeenergie nach folgender Formel:
Q = ΔT m * cWasser
Daraus über die Leistung des Sieders dann die Zeit.
P = W/t.
Also t = ΔT * m * cWasser/P
Die Daten:
ΔT = 100° - 20° = 80° = 80K
m = 2kg (da per definitionem 1l Wasser 1kg entspricht)
cWasser = 4,2J (g " K)
P = 1,4 kW
Also:
t = (80K * 2kg * 4190 J/(kg * K)/1,4 * 10³W ≃ 479 s = ca 8 min
Antwort D ist richtig.
du kannst auch direkt in Watt rechnen.
c=1,163Wh/kg/K (Spezifische Wärmekapazität)
P=1400W (Leistung Tauchsieder)
dT = 80K (Temperaturdifferenz)
m=2kg (Masse)
dann erhälst du h in stunden
das erreichst du durch einfaches Formel umstellen
Ich weiß, dass 1 Wh = 3,6 Joule entsprechen und 1 kWh = 3.600 kJ sind.
ne das geht ja nicht
1Wh zu 1 KWh ist faktor 1000
3,6J zu 3.600kJ ist faktor 1.000.000
Obwohl es ja wie folgt ist:
1 Wh = 3,6 Joule
1 kWh = 3,6 kJ
auch nicht =))
1Wh sind 3.600J = 3,6kJ
1KWh sind 3.600.000J = 3.600kJ = 3,6 MJ
Mein Fehler, ich habe die Rechnung „1 kWh =“ geschrieben und dann hat mein iPhone automatisch 3.600 kJ geschrieben… (das tut es immer noch, wenn ich diese Rechnung so schreibe). Ich habe den Fehler übersehen. Obwohl es ja wie folgt ist:
1 Wh = 3,6 Joule
1 kWh = 3,6 kJ