Wie genau muss ich das berechnen?
Aufgabe: Ein Elektrischer Wasserkocher hat eine Leistung von 2000 Watt. 70% der Energie, die der Kocher abgibt, werden an das Wasser abgegeben, der Rest geht verloren. Wie lamge dauert es, um einen halben Liter von 20 grad C. auf 95 grad C. zu erhitzen?
Gesucht ist ja die Zeit oder? Welche Formel muss ich anwenden, um auf die Lösung zu kommen?
Danke im Vorraus! :)
5 Antworten
1)Du brauchst die Wärmemenge Q, die man braucht, um diese Menge wasser zu erhitzen.
Q=m*c*dt
m ist die Masse des gesamten Wassers.
c ist die spezifische Wärmekapazität des Wassers.
dt ist die Temperaturdifferenz
2)Du musst nun schauen nach welcher Zeit der Wasserkocher diese Energie bereitgestellt hat.
Leistung ist Energie*Zeit
Anmerkung:
Bedenke, dass nur 70% der Leistung fürs Erhitzen verwendet wird.
Die benötigte Formel ist:
c = dQ/(m*dT)
c ist die spezifische Wäremkapazität von Wasser, also 4200 J/(kg*K). dQ ist die zugeführte Wärmemenge, dT die Temperaturdifferenz, m die Masse des Wassers (also 0,5 kg).
Umstellen, einsetzen und dQ ausrechnen. Das ist die Wärmemenge, die man zuführen muss. Von den 2000 W sind 1400 W "wirksam", also werden 1400 J pro Sekunde zugeführt. Das berechnete dQ geteilt durch 1400W gibt die benötigte Zeit in Sekunden.
1. Anteil der Leistung berechnen, die zum Aufheizen des Wassers zur Verfügung steht: P_verfügbar = η * P_ein (η: Wirkungsgrad)
2. Energie berechnen, die nötig ist, um das Wasser von 20 °C auf 95 °C aufzuheizen: ΔE = c_Wasser * ΔT
3. P = ΔE / Δt nach Δt auflösen und Δt berechnen
Hauptformel der Wärmelehre!
E = Q = 2000 *0,7 *t = ?
und nun du!
1 J = 1 W s = Energie um 1 g Wasser um 0,239 Grad zu erwärmen