Physik. Wie lange muss 100g Wasser in einer 800 Watt Mikrowelle bleiben um anfangen zu kochen?


30.06.2022, 18:21

Anfangstemperatur sind 20°C

5 Antworten

Du brauchst erst mal die information darüber, wie warm das Wasser ist, wenn es in die Mikrowelle kommt.

Hier gibt es zwei thesen. im allgemeinen geht man davon aus, dass "kaltes" wasser so mit 12° C aus der Leitung kommt. die sogenannte Raumtemperatur, das sind 20° C ist auch sehr weit verbreitet. z.B. wird der Duchmesser von Passungen bei 20° C gemessen, wenn nicht anders angegeben. oder der elektrische Widerstand. die meisten Materialien, üblicherweise Metalle haben einen Widerstand, der mit zunehmender Temperatur zunimmt, sie sind Kaltleiter.

Aber zurück zum Thema.

Wenn das Wasser mit 20°C in die Mikrowelle kommt, und bei 100°C kocht, muss es also um 80 Grad erwärmt werden.

4192 Joule (oder Wattsekunden) bedarf es, um ein kg Wasser um 1 Grad Celsius zu erwärmen.

Du rechnest also 0,1 kg mal 80 Grad mal 4192 Wattsekunden. Damit hast du die Energiemenge, die die Mikrowelle in das Wasser stecken muss, um das Ziel zu erreichen.

Wenn du nun dein Ergebnis einfach durch 800 Watt teilst, hast du die Zeit.

Wattsekunden durch Watt sind Sekunden. die Watt kürzen sich weg!

lg, Anna

Danke für die hilfreiche Antwort

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bei ca 65% wirkungsgrad brauchst du ca 17,27Wh von 10°C - 100°C

macht ca 1,3 Minuten

Und wie viel von 20° auf 100°

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@Kiboman

Kannst du mir sagen wie du das vorhin ausgerechnet hast

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@Adeltradek

die benötigte wärmemenge ist

Q=m*c*dT

m = Masse in kg = 0,1

c (für Wasser) = spezifischewärmekapazität = 1,163 Wh/(kg*K)

dT = Temperatur differenz = 90K bzw 80K

0,1*1,163*80=1,163=9,304Wh

800Watt bei 65% wirkungsgrad sind 520 Watt effektiv

9,304Wh/520W=0,0179h=1,074 Minuten

Es weicht aber ab je nach deinem Behälter, genau kannst du das nur Experimentell herrausfinden, nach der rechnungs hast du die siede temperatur erreicht.

damit es Kocht also verdampt musst du erheblich mehr energie reinstecken.

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@Kiboman

Warum hast du 65% Wirkungsgrad genommen ? Könntest du dies auch mit 100% machen ?

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@Adeltradek

wenn du eine Mikrowelle erfindest die 100% hat dann ja.

die 65% habe ich ergoogelt und der ist auch nur ungefähr.

der Wirkungsgrad ist technisch bedingt, kein Elektrogerät kann die Zugeführte leistung zu 100% umsetzten,

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@Kiboman

Die Aufgabe ist ja nur theoretisch und nicht praktisch ausgeführt also könntest du das bitte einmal mit einem wirkungsgrad von 100% berechnen ? Ich danke dir aber für deine Mühe ich habe es jetzt einigermaßen verstanden.

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@Adeltradek
 ich habe es jetzt einigermaßen verstanden.

dann rechne das mal selbst und teile dein ergebnis, korrigieren kann man immernoch

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@Kiboman

Ich habe jetzt 0,1 kg mal 80 grad mal 4192 Ws gerechnet was 33536 ergab und hab dies durch 800 gerechnet und 41,92 erhalten. Wasser brauch 41,92 sek um zu kochen in der 800 Watt Mikrowelle. Jedoch habe ich die Energie noch nicht berechnen können und weiß nicht wie ich weiter machen soll.

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@Adeltradek

33536Ws das ist die benötigte energie.

meine 1,163Wh/(kg*K) sind deine (genauer) 4.186,8Ws/(kg*K)

bei dem einen kommen halt Wattstunden (Wh) raus beim anderen Wattsekunden (Ws)

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Welche Anfangstemperatur hat das Wasser denn?

Wasser braucht 4,2j pro g pro k

von 20 auf 100 brauchen 100g zb 80x100x4,2j

und 800 bekommen sie pro sekunde

Anfangstemperatur sind 20°

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Gut erklärt. Aber j und k statt J und K würde ich in einer Prüfungsarbeit nicht schreiben, denn das sind die Symbole für andere Größen als hier gemeint sind.

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Kommt drauf an mit wieviel Grad du das Wasser in die Mikrowelle stellst.

Wie viel Energie musst du den zuführen, bis es 100°C erreicht?

Weiß ich nicht. Die muss man auch berechnen

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