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Ungewöhnliche Frage ... Warum ziehen sich Plastikflaschen zusammen aber dehnen sich nicht wieder aus?

Rein aus Interesse stelle ich hier mal eine eher ungewöhnlichere Frage...

Da momentan Handwerker mein Badezimmer im ersten Stockwerk komplett entkernt haben stehe ich vor dem Problem beim Wasserlassen in der Nacht die Treppe nach unten zu gehen, dort zu pinkeln, wieder rauf ... und dann bin ich hell wach... Einzige Lösung war nun für mich kurzerhand eine in greifbarer Nähe liegende PET Flasche zu nehmen und... nunja, den Rest könnt ihr euch denken.

Ich habe darauf hin beobachtet, das sich die Flasche nach dem verschließen immer weiter zusammen zieht. Meines Wissens dehnt sich aber Luft die erwärmt wird (wie es in diesem Fall ja über Zeit hinweg durch die warme "Flüssigkeit" geschieht) eigentlich aus. Das geschah aber nie, auch nicht nach einigen Stunden Schlaf und einem Nachmittag voll Scham, eine offensichtlich nicht mit Wasser gefüllte Flasche durchs Haus zu tragen...

Und auch wenn es am abkühlen der "Flüssigkeit" liegen würde, die (anders wie von mir angenommen die Luft binnen Sekunden erhitzt) somit durch die Außentemperatur diesen Effekt erzielt, müsste sich die Flasche doch eigentlich nach dem abgekühlt sein und angleichen an die besagte Umgebungstemperatur doch wieder entspannen und aufblähen?

Meine Fragen sind nun:

  • Warum ist das so?
  • Liege ich mit meinen Annahmen komplett falsch?
  • Reicht die Temperatur von ~36-37°C schon aus ein Vakuum in der Flasche zu erzeugen wie in Einmachgläsern nach dem Befüllen mit siedendem Inhalt?
Wärme, Luft, Physik, Thermodynamik, Urin, Vakuum

Abwärmeenergie eines Kühlschrankes - Wirkungsgrad des Kompressors?

Hallo GF-Community

Derzeit schreibe ich eine Physikarbeit zum Thema Heizen mit der Abwärme eines Kühlschrankes.

Dabei habe ich bereits einige Messungen vollzogen und möchte nun die gewonnene Abwärmeenergie berechnen und diese mit dem benötigten Strom vergleichen. Um dabei aber ein reelles Ergebnis zu erzielen, benötige ich den Wirkungsgrad des Kompressors, welcher den Strom bezieht. Ohne diesen erlange ich nur seltsame Werte. Schliesslich soll eine Wärmepumpe im Endeffekt ja mehr Abwärme geben als Energie verbrauchen.

Bereits habe ich zwei Perspektiven betrachtet. In der einen versuche ich die benötigte Energie, die erwärmt wird zu berechnen und Wärmeverluste ebenfalls zu berücksichtigen (hinter dem Kühlschrank war ein Hohlkörper angebracht). Die andere Variante wäre es, mithilfe der spezifischen Wärmekapazität vom Kühlmittel Isobutan die Abwärmeenergie zu erlangen. Das ganze sieht dann so aus:

Wärmeberechnung: Verlorene Energie innert 30min aufgrund Wärmeübergang + durch Abwärme gewonnene Energie (benötigte Energie für Dämmmaterial- und Lufterwärmung): 0.34 Wh/K * (Tempdiff. innen/aussen) + 0.31 Wh/K * (Tempdiff. vorher/nachher)

Rechnung über Isobutan: Differenz Kühlmittelwerte während Verdampfen + Stromverbrauch * Wirkungsgrad = Abwärmeenergie = Differenz Kühlmittelwärme während Verflüssigens: 4 K * m * c(Iso 0°C / 1bar) + Stromverbrauch * Wirkungsgr. = 10 K * m * c(Iso 40°C / 10bar)

Sollte sich hier jemand auskennen, wäre ich froh um einen Gedankenblitz :).

Besten Dank

Jora

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Kühlschrank, Energie, Wärme, Physik, Kompressor, Kühlmittel, Wirkungsgrad

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