Warum kocht ein Ei länger als 4?
Wir haben im Physikunterricht der 10.Klasse folgende Frage gestellt bekommen:Wieso kocht ein Ei länger als 4 Eier? (Phasenübergang, latente Wärme)
Informationen im Internet sind kaum vorhanden.Wäre sehr nett ,wenn ein ausgefuchster Physiker uns behilflich sein könnte.
Danke im Vorraus
Mit freundlichen Grüßen 2 verzweifelte 10.Klässler
3 Antworten
In der 10. Klasse sollte man in der Lage sein, den Versuchsaufbau einigermaßen verständlich darzustellen.
Mal angenommen, die Frage bezöge sich auf einen Eierkocher und darauf, weshalb dort für ein Ei eine größere Wassermenge einzufüllen ist als für mehrere Eier: Hat man nur ein Ei im Gerät, geht ein größerer Anteil des Wasserdampfes (und mit ihm die Energie, die dafür aufgewendet wurde, das Wasser zu verdampfen) nach außen verloren. Bei vier Eiern kondensiert das Wasser größtenteils an deren Oberflächen, das Kondensat tropft zurück und wird erneut verdampft. Es geht also weniger Wasserdampf und Energie "verloren".
Ob die Kochzeit für ein Ei tatsächlich länger ist als für mehrere, entzieht sich meiner Kenntnis. Ich halte es aber für unwahrscheinlich.
Das ist ja richtig.
Ich weiß nicht, ob dir die Funktionsweise eines Eierkochers geläufig ist, deshalb erkläre ich sie dir: das Ei steht nicht in Kontakt mit dem flüssigen Wasser, sondern wird ausschließlich (jedenfalls in erster Näherung) durch den auf seiner Oberfläche kondensierenden Dampf erwärmt. Für die Wärmeübertragung spielt also die Umwandlungsenthalpie die Schlüsselrolle.
Wasserdampf, der nach außen entweicht, trägt also nicht zur Erwärmung der Eier bei. Und dieser Verlust ist halt größer, wenn nur ein Ei im Gerät ist, deshalb muss man (was auf den ersten Blick paradox erscheint) tatsächlich umso weniger Wasser verwenden, je mehr Eier man "kocht".
Danke für Deine gute Erklärung. Auch für kondensierenden Dampf ist die Temperatur genau 100°C (bei 1013 mbar Druck) Wenn die Oberflächentemperatur der Eier genau 100°C ist; kondensiert der Dampf nicht. Wenn diese Oberflächentemperatur unter 100°C liegt, findet Wärmeübergang zum Ei statt. Falls der Wärmefluss durch das Entweichen des Dampfes größer ist als der Wärmefluss für die Temperaturerhöhung im Ei; dann ist Deine Betrachtung richtig.
Wie wäre es mit Informationen - nicht aus dem Internet, sondern - über eure Aufgabenstellung?
Bei mir kocht ein Ei exakt so lange, wie ich es kochen lasse, für 4 Eier gilt dasselbe. Und 1 Ei ist im Topf mit Wasser gekocht eher schneller gar als 4. Für Eierkocher gilt dasselbe.
Die Frage, die ihr vermutlich stellen wolltet, ist die, warum man - was paradox erscheint - für 1 Ei mehr Wasser in den Eierkocher füllt als für 4 Eier. Eben damit sie (etwa) gleich lange kochen. Das liegt daran, dass bei 4 Eiern mehr Wasser an den kalten Eiern kondensiert und dann wieder runtertropft und noch mal verdampft, sodass - weil es ja weniger war - die Kochzeit (etwa) gleich bleibt.
Wenn du genau misst, werden wohl auch hier 4 Eier etwas länger brauchen als 1 Ei, aber man misst ja nicht die Zeit, sondern hört auf den Alarm, wenn das Wasser weg ist.
Das gilt definitiv nur für den Eierkocher. Im Topf ist es egal, wie viele Eier du auf einmal kochst. Die Zeit ändert sich dadurch nicht.
Soölange das Wasser siedet, ist die Temperatur 100°C; unabhängig davon, wieviel Wärme verloren geht. Höchstens beim Aufwärmen könnte es einen kleinen Unterschied geben, aber nur dann, wenn die Wärmekapazität des Ei kleiner ist als die vom Wasser.