Hallo ich muss ca 100ml Wasser auf ca 40 bis 50 Grad Celsius bringen möchte aber gerne eine Batterie zwischen 5 bis 9 Volt benutzen. Wie würdet ihr das machen ?
Batterie kurzschliessen und ins Wasser werfen ? Batterie nicht kurzschliessen, ins Wasser werfen und einen Teelöffel Salz dazu ? Heizdraht mit 45 GradC Thermoschalter an Batterie, alle drei im Wasser versenken ? Und natürlich das Becherglas mit Styropor gegen Wärmeverluste einwickeln oder gleich eine Thermoskanne nehmen, sonst brauchst du mehr Energie wegen der Verluste als zum erwärmen. 3.5Wh, also ca. 0.7Ah braucht man mindestens, ein 9V Block hat ca. 5Wh, reicht also. Kostet also ca. 1 EUR das Wasser warm zu bekommen.
Erst mal nachrechnen um 1g Wasser um 1K zu erwärmen brauchst du 4,19Ws um es von 20°C auf 50°C zu erwärmen brauchst du somit mindestens 100*30*4,19 = 12570Ws (Eher mehr, Wärmeabgabe an Umgebung etc) Bei 9V muss deine Batterie rund 1400 mAH (12570/9) haben. Ein 9V Block hat deutlich weniger (~600) => 9V Block ist ungeeignet
hauke schrieb: > Hallo ich muss ca 100ml Wasser auf ca 40 bis 50 Grad > Celsius bringen möchte aber gerne eine Batterie zwischen 5 bis 9 > Volt benutzen. > Wie würdet ihr das machen ? Ich würde einfach 50g kochendes Wasser mit 50g Eiswürfeln zusammenkippen. Da dürfte ziemlich genau dein "ca 40 bis 50 Grad Celsius" warmes Wasser bei rauskommen. Merkst du was? Weder sagst du wie warm dein Wasser vorher ist. Noch wie schnell es aufgeheizt werden soll. Oder wieviel Strom deine Batterie wie lange liefern kann. Aber sowieso würde ich dir erstmal einen Grundkurs Physik nahelegen. Was ist die spezifische Wärmekapazität eines Stoffes, speziell die von Wasser? Wie hängen Spannung, Strom, Leistung, Zeit und Energie zusammen? Was muß man anstellen um aus einer Spannungsquelle Energie zu entnehmen? XL
Natürlich hab ich wieder einen Rechenfehler eingebaut ;)
Darf eine Heizspule direkt ins Wasser? Dann mit entsprechend dimensioniertem und isoliertem Draht. Falls nicht eventuell sowas (und entsprechend modifizieren oder mehrere verwenden falls die Leistung nicht genügt): http://www.conrad.de/ce/de/product/775282/USB-Kaffee-Waermer-Silber/?ref=no_search_results&rt=no_search_results&rb=1 Wenn du nur EINE Batterie verwenden möchtest wird das aber eng da die entsprechende Stromstärke rauszuholen um das in einer vernünftigen Zeit warm zu bekommen.
Wenn ich teoretisch einen Stärkeren Akku nehmen würde wie bekomme ich das dann warm ?
Worin befindet sich das Wasser? Tasse, Tüte, Eimer, Messbecher? Antarktis oder Wüste (hier müsste man evtl. über eine Klimaanlage nachdenken)? Du schreibst "trinkbar bleiben", wäre ein versenken einer Heizspule (die "Lebensmittelecht" ist) in Ordnung? Ansonsten schau dir den Tassenwärmer an. Metallplatte mit Heizspule drunter. Wenn mich mein Physikkurs nicht täuscht sollte etwas Draht/Widerstandsdraht richtig proportioniert (dafür müsste man jetzt Spannung, physischen Aufbau, Tempo der Temperaturerhöhung, Aussentemperatur etc. wissen) an die beiden Pole deiner Batterie(n) und unter die Metallplatte (ohne diese direkt zu berühren) funktionieren.
Das Wasser jat Zimmertemperatur und ist in einem Glas
hauke schrieb: > Das Wasser soll aber trinkbar bleiben XD dann sag das halt gleich, anstatt jetzt dümmlich über eine antwort zu lachen.
Axel Schwenke schrieb: > Ich würde einfach 50g kochendes Wasser mit 50g Eiswürfeln > zusammenkippen. Da dürfte ziemlich genau dein "ca 40 bis 50 Grad > Celsius" warmes Wasser bei rauskommen. Das ist natürlich mal ne gut durchdachte Antwort, und auch noch kommentarlos hingenommen. Ist ein klassisches Schulexperiment, die 100g Wasser haben am Ende nur ca. 4-5°C! Setze nun noch einen drauf: um 100g Wasser von 0,1 auf 99,9°C zu bringen, ist genausoviel Energie nötig, um es von 99,9°C in 199,7°C heißen Dampf zu verwandeln...richtig? ;-)
hauke schrieb: > Das Wasser jat Zimmertemperatur und ist in einem Glas Metallplättchen (umso dünner umso besser, muss halt das Glas halten können), Heizspule drunter und Batterie dran. @alle anderen IQ-Kanonen: macht doch bitte euren eigenen Thread im entsprechenden Unterforum auf in dem ihr das dann klärt. Meinetwegen tauscht ihr dort IQ-Tests aus und haltet Matheolympiaden ab.
12345 schrieb: > Das ist natürlich mal ne gut durchdachte Antwort, und auch noch > kommentarlos hingenommen. > Ist ein klassisches Schulexperiment, die 100g Wasser haben am Ende nur > ca. 4-5°C! Leider erwischt, ist mir auch nicht aufgefallen. Zu meiner Verteidigung, ich hab das nie in der Schule experimentell ausprobiert. Schwach, ich weiß, bin aber auch kein Anwalt.
Wie? Das mit den Eiswürfeln hab ich jetzt nicht verstanden .Muss wohl am IQ liegen oder daran, dass in meinen Schulen stets keine Mittel für Experimente vorhanden waren. Also, ich nehme 50g kochendes Wasser und kippe da 50g Eiswürfel rein. Ich nehme mal an, die Eiswürfel haben -20 Grad. Habe ich dann am Ende nicht genau die Mitte der beiden Temperaturen (+40 Grad)?
12345 schrieb: > Setze nun noch einen drauf: um 100g Wasser von 0,1 auf 99,9°C zu > bringen, ist genausoviel Energie nötig, um es von 99,9°C in 199,7°C > heißen Dampf zu verwandeln...richtig? ;-) Gähn... Stichwort Verdampfungswärme.
Stefan Frings schrieb: > Habe ich dann am Ende > nicht genau die Mitte der beiden Temperaturen (+40 Grad)? Nö! http://de.wikipedia.org/wiki/Schmelzenthalpie
Stefan Frings schrieb: > Also, ich nehme 50g kochendes Wasser und kippe da 50g Eiswürfel rein. > Ich nehme mal an, die Eiswürfel haben -20 Grad. Habe ich dann am Ende > nicht genau die Mitte der beiden Temperaturen (+40 Grad)? Du brauchst Energie, um Eis von 0 °C in Wasser von 0 °C umzuwandlen, sprich schmelzen -> Stichwort Schmelzwärme. Genauso benötigt man Energie, um Wasser von 100 °C in Wasserdampf von 100 °C umzuwandeln -> Verdampfungswärme.
12345 schrieb: > Axel Schwenke schrieb: >> Ich würde einfach 50g kochendes Wasser mit 50g Eiswürfeln >> zusammenkippen. Da dürfte ziemlich genau dein "ca 40 bis 50 Grad >> Celsius" warmes Wasser bei rauskommen. > > Das ist natürlich mal ne gut durchdachte Antwort, und auch noch > kommentarlos hingenommen. > Ist ein klassisches Schulexperiment, die 100g Wasser haben am Ende nur > ca. 4-5°C! Jo mei! Damit wollte ich doch nur illustrieren wie substanzlos die Fragestellung ist. Immerhin wissen wir jetzt, daß sich das Wasser in einem Glas befindet und Zimmertemperatur hat. Trotzdem sind wir immer noch frei in Annahmen, was genau denn nun "eine Batterie zwischen 5 bis 9 Volt" ist. Ich postuliere also einfach mal einen 6V Bleiakku praktisch unbegrenzter Kapazität. Dann würde man natürlich einen Wechselrichter daran betreiben und mit dem eine Mikrowelle speisen, in die man das Glas stellt. XL
Axel Schwenke schrieb: > 6V Bleiakku praktisch unbegrenzter > Kapazität. D.h. er wird ständig von einem Ladegerät nachgeladen. Der Vorschlag ist fast genauso sinnvoll wie die Idee Wasser mit einer Batterie zu erwärmen.
klausr schrieb: > 12345 schrieb: >> Setze nun noch einen drauf: um 100g Wasser von 0,1 auf 99,9°C zu >> bringen, ist genausoviel Energie nötig, um es von 99,9°C in 199,7°C >> heißen Dampf zu verwandeln...richtig? ;-) > > Gähn... Stichwort Verdampfungswärme. Umgebungstemperatur, Umgebungsdruck und Sättigung der Umgebungsluft, anschließend bestimmen der Gaskonstante der Umgebungsluft, das ganze mit der Magnusformel in eine Differentialgleichungpacken und ausrechnen :-)
Karl schrieb: > Axel Schwenke schrieb: >> 6V Bleiakku praktisch unbegrenzter >> Kapazität. > > D.h. er wird ständig von einem Ladegerät nachgeladen. Du kennst den Unterschied zwischen unbegrenzt und praktisch unbegrenzt ? > Der Vorschlag ist > fast genauso sinnvoll wie die Idee Wasser mit einer Batterie zu > erwärmen. Du solltest zur Kenntnis nehmen, daß der Begriff "Batterie" sehr dehnbar ist. Das fängt wohl mit dem 9V-Block aus der Fernbedienung an und geht über die Starterbatterie im Auto hin zur Akkubatterie für die Notstromversorgung eines Rechenzentrums (ca. ein Wohnzimmer voll Akkus ist ganz normal und hält 5 Minuten - so lange bis der Dieselgenerator übernehmen kann). Das schließt auch Dinge ein wie glühende Plutonium-Pellets, die (umgeben von - im Prinzip - Peltierelementen) eine Raumsonde etliche Jahrzehnte mit Energie versorgen (Radionuklidbatterie) XL
In alten Herzschrittmachern waren so atomar angetriebene Batterien mit heutzutage nicht mehr erreichbarem Energiegehalt. Solch eine Batterie + Heizdraht könnte das Wasser (in einer Thermoskanne) vermutlich komplett verdampfen lassen... Wenn es danach aber in der Kanne violett zu leuchten anfängt, schnell den Verschluss wieder drauf, und ab in den Hausmüll des Nachbarn...;-)
Axel Schwenke schrieb: > zur Akkubatterie für die > Notstromversorgung eines Rechenzentrums Und da schließen die Mitarbeiter ihrer Wasserkocher an. ;) Wenn jemand fragt, wie er mit einer Batterie Wasser erwärmt würde ich nicht unbedingt davon ausgehen, dass er eine solche Batterie zur Verfügung hat.
12345 schrieb: > Wenn es danach aber in der Kanne violett zu leuchten anfängt, schnell > den Verschluss wieder drauf, und ab in den Hausmüll des Nachbarn...;-) Du warst das also... Die Roth von den Grünen war auch bei der Demo, die wegen des Transports nach Gorleben stattfand, dabei, nur wegen dieser ollen Kanne.
Wenn es egal ist, ob sich die Abstellfläche abkühlt, würde ich das Glas auf ein Peltier-Element stellen. Damit kannst du einen ordentlichen Anteil der benötigten Wärme der Umgebung klauen und Batteriesaft sparen.
Ich will mal hinten anfangen. Ein 9-Volt-Block liefert 600 mAh. Damit kann man eine Leistung von 5,4 W/h erzielen. Um 0,1 Liter Wasser in einer Stunde um 30 ° zu erwärmen benötigt man 3,4916667 Watt 0,1 l * 4,19 spez. Wärme Wasser * 30 ° / 3600 * 1000 = 3,4916667 Watt Übrigens, für einen m³ Wasser braucht man 34,916667 KW. Es müsste also bei Nichtbeachtung der Wärmeverluste durchaus möglich sein mit einem 9-Volt Block die 100 ml warm zu bekommen.
kawa0815 schrieb: > Ich will mal hinten anfangen. > Ein 9-Volt-Block liefert 600 mAh. Damit kann man eine Leistung von 5,4 > W/h erzielen. Ich kann nur für dich hoffen, daß dein Physiklehrer hier nicht mitliest. Es sind Wh, nicht W/h. Und das ist eine Einheit der Energie. > Um 0,1 Liter Wasser in einer Stunde um 30 ° zu erwärmen benötigt man > 3,4916667 Watt Man braucht eine Energiemenge von 3.5Wh. Und es ist vollkommen [1] egal, ob man das in einer Stunde oder 10 Minuten macht. [1] es ist nicht mehr egal, wenn man bedenkt, daß man Energieverluste hat, sobald das Glas erst mal wärmer als Zimmertemperatur ist. Dann verliert man nämlich wieder Energie an die Umgebung. Und zwar um so mehr, je länger der Vorgang dauert. Deswegen die Empfehlung, das Gefäß zu isolieren oder gleich einen Thermosbehälter zu nehmen. > Es müsste also bei Nichtbeachtung der Wärmeverluste durchaus möglich > sein mit einem 9-Volt Block die 100 ml warm zu bekommen. So weit waren wir nach der ersten Antwort schon. Außer natürlich, daß niemand etwas von einem 9V-Block gesagt hat. XL
Axel Schwenke schrieb: > Außer natürlich, daß > niemand etwas von einem 9V-Block gesagt hat. doch, sogar das wurde in der ersten Antwort erwähnt. MaWin schrieb: > 3.5Wh, also ca. 0.7Ah braucht man mindestens, ein 9V Block hat ca. 5Wh, > reicht also. Kostet also ca. 1 EUR das Wasser warm zu bekommen. Wenn man sich eh von dem Gedanken verabschiedet das mit einer 9V Batterie zu machen und auf potentere Lösungen umsteigt, dann könnte man natürlich auch sowas verwenden: http://www.pollin.de/shop/dt/MTc5OTA2OTk-/KFZ_und_Zweirad/Elektrik/Wasserkocher_12_V_170_W.html Wenn man Tee drin macht sollte man ihn halt nachher ausschwenken. Und darauf achten das die Batterien die benötigten 15 Ampere liefern können.
Sebastian H. schrieb: > Axel Schwenke schrieb: >> Außer natürlich, daß >> niemand etwas von einem 9V-Block gesagt hat. > > doch, sogar das wurde in der ersten Antwort erwähnt. Das ist genau mein Punkt. Es wurde in einer Antwort erwähnt. Aber nirgendwo in der Frage. > Wenn man sich eh von dem Gedanken verabschiedet das mit einer 9V > Batterie zu machen und auf potentere Lösungen umsteigt Lies einfach nochmal die Frage. Oder alle Posts von Hauke. Er versteift sich da nirgendwo auf einen 9V-Block. XL
... schrieb: > Darf eine Heizspule direkt ins Wasser? Es gibt sogar Durchlauferhitzer, die aus einem unisolierten Tank und einem unisolierten Metallrohr bestehen. Das Ganze dann mit Wassergefüllt und ans 400V-Netz angeschlossen und ruckzuck ist das Wasser warm... Siehe http://www.stiebel-eltron.de/warmwasser/informieren-planen/wissen/grundlagen/heizsysteme-bei-durchlauferhitzern/ und den Beitrag "Blankdraht-Durchlauferhitzer (DLH) unisoliert mit 3Ph-400V~ Ist das gesund ?" Und dann natürlich noch den Beitrag "blankdraht durchlauferhitzer" Axel Schwenke schrieb: > Lies einfach nochmal die Frage. Oder alle Posts von Hauke. > Er versteift sich da nirgendwo auf einen 9V-Block. Man weiß eigentlich gar nichts zur eigentlichen Aufgabe. Ausser, dass das Wasser im Glas trinkbar bleiben muss und ursprünglich Zimmertemperatur hat...
Man könnte vielleicht eine USB-Warmhalteplatte mit einem USB-Akkupack verwenden. Da die Temperatur des Wassers nicht nur gehalten werden soll, sondern erhöht werden soll, müßte man noch für eine gute termische Isolierung sorgen.
Axel Schwenke schrieb: > Ich würde einfach 50g kochendes Wasser mit 50g Eiswürfeln > zusammenkippen. Da dürfte ziemlich genau dein "ca 40 bis 50 Grad > Celsius" warmes Wasser bei rauskommen. Das erinnert mich an meinen ersten USA-Besuch. Dort wurde der Frühstückskaffee regelmäßig so heiss geliefert, das man ihn nicht direkt trinken konnte. Zum Glück wurde auch immer ein Glas Eiswasser dazu serviert. Zum Erstaunen der Bedienung habe ich dann oft eine Eiswürfel rausgefischt und in den Kaffee getan, um den Kaffee auf Trinktempertur zu bringen. :-) Da es inzwischen eine Klage mit hoher Schadensersatzforderung wegen zu heissem Kaffee gegeben hat, wird inzwischen m.W. in den USA nur noch lauwarmer Kaffee serviert. :-( Gruss Harald
Axel Schwenke schrieb: > Ich würde einfach 50g kochendes Wasser mit 50g Eiswürfeln > zusammenkippen. Da dürfte ziemlich genau dein "ca 40 bis 50 Grad > Celsius" warmes Wasser bei rauskommen. Weil dabei nicht die sog. Scvhmelzwärme des Eises berücksichtigt wurde, geht die Rechnung so einfach nicht. :-) Gruss Harald
Mit "etwas" Druck auf eine Knopfzelle gibt diese mehr Energie ab, als eine Großstadt im Jahr verbraucht. Es kommt also nur drauf an, daß die Batterie auch richtig genutzt wird...;-)
12345 schrieb: > Axel Schwenke schrieb: >> Ich würde einfach 50g kochendes Wasser mit 50g Eiswürfeln >> zusammenkippen. Da dürfte ziemlich genau dein "ca 40 bis 50 Grad >> Celsius" warmes Wasser bei rauskommen. > Wenn man aus einem -18°C Gefrierschrank einen ~26,5g Eiswürfel nimmt, mit 73,5g kochendem Wasser mischt, dann bekommt man ~50°C
> Er versteift sich da nirgendwo auf einen 9V-Block.
Ich hab den 9V Block erwähnt, weil seine Energiemenge ungefähr passt,
damit man eine Vorstellung hat um was es geht.
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