Temperaturverlauf einer Flüssigkeit,

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2 Antworten

Noch ganz wichtig, die anfangstemperatur beträgt 5 grad, und wir dürfen nur maximal mit 40 grad heizen. 1200W ist die Leistung die die Heizmanschette maximal kann. Mich interressiert, wie lange es dauert, das material um 5 Grad aufzuheizen?

Gruß

Martin

Wenn man kein Verluste berücksichtigt,

  • d. h. die gesamte Heizleistung von 1.200 W [J/s] auf das Medium (Klebstoff) übertragen wird und

  • das Medium außerdem mit der Umgebung keine Wärme austauscht (ideale Isolierung),

und davon ausgeht dass die wärme im klebstoff ideal weitergeleitet wird,

dann kann man wie folgt rechnen:

(1): P = delta W / delta t bzw.: delta t = delta W / P

mit P =Heizleistung in Watt [J/s], delta W = Wärmeenergieänderung in Joule und delta t = Zeitspanne in "s"

(2): delta W = m x c x delta T

mit m = Masse des Medium in kg, c = spezifische Wärmekapazität des Medium in J/ (kg x K) und delta T = Temperaturveränderung in K (Kelvin);

Achtung: Die spezifische Wärmekapazität wird in Tabellenwerken meist in der Einheit kJ/ (kg x K) angegeben. Diesen Werte mußt du mit 1.000 multiplizieren wenn du ihn in die Formel einsetzt.

(3): Zusammen:

delta t = m x c x delta T / P

Vorgegeben sind delta T = 5 K und P =1.200 W

Meine Recherchen (z.B. Sicherheitsdatenblatt UHU Allerkleber) haben ergeben, dass man von einer Dichte von knapp unter 1.000 kg/Liter und einer spezifischen Wärmekapazität von schätzungsweise 300 J / (kg x K) ausgehen kann.

Diese Werte solltest du aber unbedingt nochmal für deinen "realen" Kleber ermitteln.

Ergebnis: Wenn man davon ausgeht, dass das 200 L Fass vollständig mit dem Klebstoff gefüllt ist ergibt sich eine Masse m von rd. 200 kg.

delta t = m x c x delta T / P = 200 [kg] x 300 [J/kg x K] x 5 K / 1.200 [J/s] = 250 s bzw. rd. 4,2 min.

Der tatsächliche Zeitbedarf liegt (idealisierten Annahmen, s.o.) meiner Einschätzung nach aber erheblich höher.

Gutes Gelingen

LG.

gutzehn 25.06.2011, 11:20

Noch eine Anmerkung:

Rechnet man den gleichen Fall mit Wasser durch ergibt sich:

delta t = m x c x delta T / P = 200 [kg] x 4.182 [J/kg x K] x 5 K / 1.200 [J/s] = 3.485 s bzw. rd. 58 min.

Beste Grüße

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