Trivialfrage

[c***@gmx.at]

Sorry, ich habe eine physikalische Grundbildung, die man nur als
mangelhaft bezeichnen kann. Ich habe mit Tante Gugl geforscht, aber
nichts gefunden, was meine Frage beantwortet.

Ich erwärme 1 Liter Wasser mit normalem Wasserkocher bis es kocht,
sagen wir bei Zimmertemperatur. Wie sieht die Abkühlungskurve aus,
wenn man folgende Parameter zugrundelegt:

- 20 Grad Umgebungstemperatur
- durchschnittliche Wasserhärte (ist das überhaupt ein kausal
relevanter Faktor?)

? Wie sieht so eine Formel aus?

Beste Grüße Carnap

[Ralf Kusmierz]

X-No-Archive: Yes

Post by c***@gmx.at
Sorry, ich habe eine physikalische Grundbildung, die man nur als
mangelhaft bezeichnen kann. Ich habe mit Tante Gugl geforscht, aber
nichts gefunden, was meine Frage beantwortet.
Ich erwärme 1 Liter Wasser mit normalem Wasserkocher bis es kocht,
sagen wir bei Zimmertemperatur. Wie sieht die Abkühlungskurve aus,
- 20 Grad Umgebungstemperatur
- durchschnittliche Wasserhärte (ist das überhaupt ein kausal
relevanter Faktor?)
? Wie sieht so eine Formel aus?

Man kann das nicht allgemein beantworten. Es scheitert schon daran,
daß der Begriff "Wassertemperatur" für ruhendes Wasser nicht genau
definiert ist: Wenn das Wasser abkühlt, dann hat man nahe den
kühlenden Wänden kältere Wasserbereiche als weiter weg davon - eine
einheitliche Temperatur ergäbe sich erst durch Umrühren.

Bei der Abkühlung gibt es drei Wärmeleitungsmechanismen:
- Strahlung
- Wärmeleitung
- Konvektion

Die hängen in unterschiedlicher Weise vom Temperaturunterschied und
von der Temperatur selbst ab. Wenn man nun so gar nichts Genaues weiß,
dann macht man einfach vergröbernde Hilfsannahmen. Der einfachste
Ansatz ist, daß die Temperaturabnahme proportional zum
Temperaturunterschied ist. Dann ergibt sich als Abkühlkurve eine
abfallende e-Funktion mit der Zeitkonstante tau:

theta(t) = theta(Umgebung)
+ [100 °C - theta(Umgebung)] * exp((t0-t)/tau)

Normalerweise reicht diese grobe Schätzung.

Die Zeitkonstante tau muß man experimentell bestimmen oder aus den
Umständen (Form, Material etc.) ziemlich aufwendig näherungsweise
berechnen. Am einfachsten dürfte es sein, bei einer sehr kleinen
bekannten Heizleistung die Gleichgewichtstemperatur zu bestimmen, dann
weiß man, wieviel Leistung für diese Temperatur erforderlich ist. Zur
Berechnung von tau braucht man dann nur noch die Wärmekapazität.


Gruß aus Bremen
Ralf

[Manfred Ullrich]

Post by Ralf Kusmierz
- Strahlung
- Wärmeleitung
- Konvektion

Ja, und dann vielleicht noch ein viertes, wenn kein Deckel drauf ist.
Und dann ist es noch komplizierter.

- Abkühlung durch Verdunsten.

Gruß, Manfred

[Peter Niessen]

Post by Ralf Kusmierz
Man kann das nicht allgemein beantworten. Es scheitert schon daran,
daß der Begriff "Wassertemperatur" für ruhendes Wasser nicht genau

Das ist grandioser Unfug

[c***@gmx.at]

Daraus erlaube ich mir folgende Empfehlung für Nicht-Physiker
abzuleiten:

1 L Wasser mit meinem Wasserkocher erwärmen, Raumtemperatur X Grad C
notieren.
Thermometer hineinhalten und notieren, wie lange es dauert, bis
Temperatur um 2 Grad abgekühlt ist.

Dann dasselbe bei Raumtemperatur x + 2, x+4, X-2, X-4.

Dann zeichne ich mir die Kurve anhand der ermittelten Werte auf.
Den Rest extrapoliere ich mir dann zusammen.

lg Josef

[Martin Demling]

Post by c***@gmx.at
Daraus erlaube ich mir folgende Empfehlung für Nicht-Physiker
1 L Wasser mit meinem Wasserkocher erwärmen, Raumtemperatur X Grad C
notieren.
Thermometer hineinhalten und notieren, wie lange es dauert, bis
Temperatur um 2 Grad abgekühlt ist.
Dann dasselbe bei Raumtemperatur x + 2, x+4, X-2, X-4.
Dann zeichne ich mir die Kurve anhand der ermittelten Werte auf.
Den Rest extrapoliere ich mir dann zusammen.
lg Josef

ich würds eher so machen: Wasser kochen, nach Stoppuhr alle X
Sekunden Temperatur messen. Mit der Raumtemperatur (=nahezu
konstant) kannst du daraus dein tau berechnen.

Martin

[Raimund Nisius]

Post by c***@gmx.at
Daraus erlaube ich mir folgende Empfehlung für Nicht-Physiker
1 L Wasser mit meinem Wasserkocher erwärmen, Raumtemperatur X Grad C
notieren.

Deckel drauf lassen, damit Verdunstung keine Rolle spielt.

Post by c***@gmx.at
Thermometer hineinhalten und notieren, wie lange es dauert, bis
Temperatur um 2 Grad abgekühlt ist.

Notieren wie lange es dauert, bis die Temperaturdifferenz zum Raum um 5%
kleiner geworden ist.

Dann warten bis die neue Differenz um 5% kleiner ist.

Die Zeitbstände sollten etwa gleich sein.

Post by c***@gmx.at
Dann zeichne ich mir die Kurve anhand der ermittelten Werte auf.
Den Rest extrapoliere ich mir dann zusammen.
lg Josef

[c***@gmx.at]

Danke allen für die Antworten!

Gruß Josef

[c***@gmx.at]

Post by Ralf Kusmierz
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen

bisschen nach neuer Rechtschreibung ;-)

lg Josef

[Udo Piechottka]

***@gmx.at schrieb:

Die "Abkühlkurve" verläuft wie viele physikalische Lade- /
Entladevorgänge. Meistens eine Exponentialfunktion mit der
entsprechenden Zeitkonstante und den Anfangs-/Endbedingungen.

Die Zeitkonstante ist im Wesentlichen durch die Speichermasse (Wasser)
und den thermischen Widerstand zwischen dieser und der Aussenwelt
definiert. Die Anfangsbedingung ist die Temperatur des erhitzten
Wassers, die Endbedingung ist die Umgebungstemperatur.

Da wesentliche Werte fehlen, kann man hierzu nur allgemein die
entsprechende Formel hinschreiben.



Gruss Udo

[Peter Niessen]

Post by c***@gmx.at
Sorry, ich habe eine physikalische Grundbildung, die man nur als
mangelhaft bezeichnen kann. Ich habe mit Tante Gugl geforscht, aber
nichts gefunden, was meine Frage beantwortet.
Ich erwärme 1 Liter Wasser mit normalem Wasserkocher bis es kocht,
sagen wir bei Zimmertemperatur. Wie sieht die Abkühlungskurve aus,
- 20 Grad Umgebungstemperatur
- durchschnittliche Wasserhärte (ist das überhaupt ein kausal
relevanter Faktor?)
? Wie sieht so eine Formel aus?

So eine Formel gibt es nicht oder hast du eine im Vakuum schwebende
Wasserkugel (was ja nicht geht)?

[Ralf Kusmierz]

X-No-Archive: Yes

Post by Peter Niessen
So eine Formel gibt es nicht

Das ist grandioser Unfug.

[Peter Niessen]

Post by Ralf Kusmierz
X-No-Archive: Yes

Post by Peter Niessen
So eine Formel gibt es nicht

Das ist grandioser Unfug.

Du erzählst Unfug:
Eine Wasserkugel ohne Behälter?
Das ist nicht irdisch.