Hallo, mich würde interessieren, wie viel elektrische Energie man in der Praxis ungefähr aufbringen muss, um einen Liter Wasser im Eisschrank von +10°C auf -20°C abzukühlen. Hat jemand einen Ansatz, wie man das über den Daumen gepeilt berechnen kann?
Ja. sicher, das ist Standard Thermodynamik. stichworte : Spezifische Waermekapazitaet & Schmelzenthalpie. Mach mal.
Spezifische Wärmekapazität:
Wasser (20 °C) 4,182 J·g−1·K−1 Schmelzwärme: Wasser 333,5 kJ/kg Müsste man jetzt per Integral den Bereich von -20°C bis +10°C (rund 253K bis 283K) berechnen?
Gibt es keine fertige Formel oder ein Computerprogramm dazu? Mich interessiert nur mal die Größenordnung in Bezug auf die Stromkosten, wollte eigentlich kein privates Physikstudium beginnen ;O)
Mit der Formel müßte das gehen: Ww=m*c*Delta Theta Ww Wärmemenge m Masse der Flüssikeit c spezifische Wärmekapazität der Flüssigkeit Delta Theta Temperaturdifferenz MfG Paul
Daniel C. schrieb: > mich würde interessieren, wie viel elektrische Energie man in der Praxis > ungefähr aufbringen muss, um einen Liter Wasser im Eisschrank von +10°C > auf -20°C abzukühlen. > > Hat jemand einen Ansatz, wie man das über den Daumen gepeilt berechnen > kann? Im Kopf gerechnet: 110 kcal. Gruss Harald
Daniel C. schrieb: > Spezifische Wärmekapazität: > >
> > Wasser (20 °C) 4,182 J·g−1·K−1 > > > > Schmelzwärme: > Wasser 333,5 kJ/kg > > > Müsste man jetzt per Integral den Bereich von -20°C bis +10°C (rund 253K > bis 283K) berechnen? was musst du da integrieren? Ist doch in der Formel alles da! Du kühlst das Wasser von +10°C auf 0°C ab, macht 10K Temperaturdifferenz. Dann friert das 0°C kalte Wasser zu 0°C kaltem Eis. Da kommt die Schmelzwärme ins Spiel Und dann kühlst du das Eis von 0°C auf -20°C ab. Macht 20K Temperaturdifferenz, diesmal aber mit der Wärmekapazität von Eis und nicht von Wasser. Der Rechengang ist aber derselbe. > wollte eigentlich kein privates Physikstudium beginnen ;O) Du wirst doch wohl die Werte in 3 Formeln einsetzen können und dann die Teilergebnisse addieren um auszurechnen, wieviele Joule du dazu in Summe brauchst.
Die Wärmenergie, die beim Abkühlen bzw. Gefrieren des Wassers/Eises entzogen wird, wird vom Gefrierschrank auf eine höhere Temperatur "gepumpt". Man muss also die Effektivität dieser Wärmepumpe berücksichtigen. Diese Effektivität ist nicht konstant, sondern hängt stark von der Temperaturdifferenz Verdampfer-Verflüssiger ab.
Georg A. schrieb: > Eis hat eine andere Wärmekapazität als Wasser... Und das Intergral braucht man da auch nicht.
Daniel C. schrieb: > Gibt es keine fertige Formel oder ein Computerprogramm dazu? > > Mich interessiert nur mal die Größenordnung in Bezug auf die > Stromkosten, wollte eigentlich kein privates Physikstudium beginnen ;O) Das machen die Mädels und Jungs in der 8. Klasse Gym. - insofern ist das private Physikstudium da meilenweit entfernt.
Daniel C. schrieb: > Hallo, > > mich würde interessieren, wie viel elektrische Energie man in der Praxis > ungefähr aufbringen muss, um einen Liter Wasser im Eisschrank von +10°C > auf -20°C abzukühlen. > > Hat jemand einen Ansatz, wie man das über den Daumen gepeilt berechnen > kann? Vielleicht hilft es schon mal, den Begriff "Masse" einzuführen.
U. B. schrieb: > Die Wärmenergie, die beim Abkühlen bzw. Gefrieren des Wassers/Eises > entzogen wird, wird vom Gefrierschrank auf eine höhere Temperatur > "gepumpt". > > Man muss also die Effektivität dieser Wärmepumpe > berücksichtigen. > Diese Effektivität ist nicht konstant, sondern hängt stark von der > Temperaturdifferenz Verdampfer-Verflüssiger ab. Das ist natürlich richtig, für die Stromkosten zählt erstmal nicht, wie viel Energie du zum Einfrieren dem Wasser entziehen musst, sonder wie viel Energie das Kühlgerät braucht, um dem Wasser die Energiemenge zu entziehen. Angegeben wird das durch die Leistungszahl.
Die Frage ist nicht so einfach wie es auf den ersten Blick scheint. Um 1kg Wasser von +10°C auf -20°C zu abzukühlen braucht man eine Energie von ca. -94 kcal, den Löwenanteil macht der Phasenübergang von Wasser zu Eis aus. Das Minus bedeutet, dass man eigentlich 94 kcal erhält. Trotzdem braucht der Gefrierschrank Strom. Wie kann das sein? Wie U.B. schon anmerkte muss die dem Wasser entzogene Wärme auf ein höheres Energieniveau gepumpt werden und das kostet Energie. Wieviel Energie dafür nötig ist lässt sich über die Leistungszahl errechnen. Kennt jemand da Werte für einen durchschnittlichen Gefrierschrank? Daniel C. schrieb: > mich würde interessieren, wie viel elektrische Energie man in der Praxis > ungefähr aufbringen muss, um einen Liter Wasser im Eisschrank von +10°C > auf -20°C abzukühlen. Ein Eisschrank wird auch Kühlschrank genannt und ist i.d.R. nicht in der Lage unter den Gefrierpunkt zu kühlen. Der Name kommt daher, dass früher Eis zur Kühlung des Schrankes eingesetzt wurde.
Alexander Schmidt schrieb: > Ein Eisschrank wird auch Kühlschrank genannt und ist i.d.R. nicht in der > Lage unter den Gefrierpunkt zu kühlen. Der Name kommt daher, dass früher > Eis zur Kühlung des Schrankes eingesetzt wurde. Wir haben so einen Nur-Kühlschrank in der betrieblichen Kaffeeküche. Natürlich ohne Gefrier- oder Eisfach, man muss ja sparen. Als dann mal jemand was stark zu kühlendes aufbewahren wollte, stellte man den Regler auf Max. Folge: ALLES war eingefroren, Kaffeemilch, Buttermilch, Mineralwasser... btw: wer rechnet denn heute eigentlich noch mit kcal?
J. Ad. schrieb: > btw: wer rechnet denn heute eigentlich noch mit kcal? Naja, 1 Grad pro Liter ergibt 1kcal lässt sich im Kopf natürlich wesentlich besser rechnen. :-) Gruss Harald PS: Gegenfrage: Wer rechnet heutzutage noch mit PS? Ich würde sagen, die Mehrheit. :-)
Harald Wilhelms schrieb: > J. Ad. schrieb: > >> btw: wer rechnet denn heute eigentlich noch mit kcal? > > Naja, 1 Grad pro Liter ergibt 1kcal lässt sich im Kopf natürlich > wesentlich besser rechnen. :-) > Gruss > Harald > PS: Gegenfrage: Wer rechnet heutzutage noch mit PS? Ich würde > sagen, die Mehrheit. :-) Nun ja, ich würde zwar mit 1 Kelvin pro kg rechnen. Und mit PS rechne ich auch nicht mehr. Mein Toaster hat 1000 W und nicht eine irgendwie andere Zahl als PS als Leistung. (Müsste doch etwas mehr als 1 PS sein, oder?) Dass ich bei den Gedanken an meinen ersten Golf die 50 PS nicht umrechne ist auch klar.
J. Ad. schrieb: > Als dann mal jemand was stark zu kühlendes aufbewahren wollte, stellte > man den Regler auf Max. Folge: ALLES war eingefroren, Kaffeemilch, > Buttermilch, Mineralwasser... Ist mir auch passiert, beim Renovieren einer Wohnung (ein paar Tage nicht vor Ort) war das Mineralwasser im Kühlschrank zu Eis geworden (versehentlich den Regler auf Vollanschlag gestellt) und die Flaschen waren natürlich geplatzt. Die Kühlschränke gehen deutlich ins Minus, wenn man sie lässt. ;-) Evtl. sieht das mit den elektronisch geregelten anders aus ...
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.