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gatzi
Anmeldungsdatum: 21.04.2008
Beiträge: 6
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 gatzi Verfasst am: 21. Apr 2008 14:58 Titel: sensible und latente Wärmeabgabe |
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Hallo, ich habe ein Problem.
Es geht bei einem Versuch um die latente (latente Wärmeabgabe erfolgt durch das Entstehen von Wasserdampf) und sensible (sensible Wärmeabgabe erfolgt durch Konvektion und Strahlung des Geräts) Wärmeabgabe bei einem Küchengerät. Ich kenne z.B. die Anschlusswerte des Gerätes mit 20kW/400V und in technischen Datenblättern sind auch Werte für sensible und latente Wärmeabgabe angegeben. Es kann mir nur leider kein Hersteller erklären wie man die Werte der Wärmeabgabe exakt berechnet – es wären Erfahrungswerte so heisst es.
Ich denke, dass ich den Wert für latente Abgabe ermitteln kann, indem ich Wasser zum Sieden bringen und zwischen Netz und Gerät einen Stromzähler vorschalte, der den Verbrauch misst bis das Wasser siedet. Die Berechnung funktioniert dann über Q=c*m*∆T
Das sollte eigentlich die latente Wärme sein. Nur ist diese Methode auch exakt?
Jedoch ist es ein Problem für die sensible Wärmeabgabe. Ist das die Energie die nach dem Kochen zugeführt wird, also durch Wasserdampf und über die Tiegel verloren geht? Wie kann ich diese bestimmen?
Ich müsste theoretisch einen Raum mit einer definierten, gleichbleibenden Temperatur haben dort das Gerät aufstellen und ebenso Wasser zum Sieden bringen. Die Erhöhung der Zimmertemperatur könnte ich dann zur Berechnung für die sensible Wärme einsetzen.
Aber wie kann ich diese Berechnen?
Vielen Dank für Eure Hilfe |
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zellerli
Anmeldungsdatum: 23.04.2007
Beiträge: 56
Wohnort: Franken
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| zellerli Verfasst am: 22. Apr 2008 09:40 Titel: |
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Also für die Konvektion gibts diverse Formeln. Je nachdem ob du vom Raumgas als ideales oder reales Gas ausgehst... Such mal nach Q, W und U und schau dir die Formeln an.
Und die Wärmeabstrahlung musst du über die Schwarzkörperstrahlung berechnen, wobei du ja keinen idealen Schwarzkörper hast. Denke da reicht lediglich die Konvektion. |
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gatzi
Anmeldungsdatum: 21.04.2008
Beiträge: 6
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| gatzi Verfasst am: 22. Apr 2008 11:26 Titel: |
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Danke dafür, ich versuche mich da mal reinzuarbeiten. Es ist leider nicht mein Fachgebiet und ich tue mir auch bei den Formulierungen ein wenig schwer.
Bin über jede weitere Hilfe echt dankbar. |
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zellerli
Anmeldungsdatum: 23.04.2007
Beiträge: 56
Wohnort: Franken
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| zellerli Verfasst am: 22. Apr 2008 16:49 Titel: |
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Also vereinfacht kannst du das mit dem idealen Gas machen. Da gilt für die Innere Energie (bei 5 Freiheitsgraden)  die 3 im Bruch steht für die Freiheitsgrade. Bei Luft (zweiatomige Stickstoff und Sauerstoffmoleküle) sind es 5 Freiheitsgrade. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 24. Apr 2008 13:51 Titel: Re: sensible und latente Wärmeabgabe |
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| gatzi hat Folgendes geschrieben: |
Ich denke, dass ich den Wert für latente Abgabe ermitteln kann, indem ich Wasser zum Sieden bringen und zwischen Netz und Gerät einen Stromzähler vorschalte, der den Verbrauch misst bis das Wasser siedet. Die Berechnung funktioniert dann über Q=c*m*∆T
Das sollte eigentlich die latente Wärme sein. Nur ist diese Methode auch exakt?
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Das wäre glaube ich bisher nur eine Methode, um den Wirkungsgrad so eines Wasserkochers zu ermitteln. Also zu messen, wieviel elektrische Leistung man hineinsteckt und wieviel Nutzleistung dabei in Form von Wassererwärmung herauskommt. Zwischen latenter und sensibler Wärme hast du damit in deiner Messung noch nicht unterschieden.
| Zitat: |
Jedoch ist es ein Problem für die sensible Wärmeabgabe. Ist das die Energie die nach dem Kochen zugeführt wird, also durch Wasserdampf und über die Tiegel verloren geht? Wie kann ich diese bestimmen?
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Nein, die sensible Wärmeabgabe ist vielmehr, wie oben gesagt, die Energie, die in Form von Wärmeenergie (Wärmestrahlung/Wärmeübertragung an die Luft) abgegeben wird.
| Zitat: |
Ich müsste theoretisch einen Raum mit einer definierten, gleichbleibenden Temperatur haben dort das Gerät aufstellen und ebenso Wasser zum Sieden bringen. Die Erhöhung der Zimmertemperatur könnte ich dann zur Berechnung für die sensible Wärme einsetzen.
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Im Prinzip wäre so etwas denkbar, nur unterläge so ein normales Zimmer noch vielen zusätzlichen Einflüssen (Temperatur der Wände, Luftaustausch durch die Fensterritzen, etc, ... ?). Auch eine andere Idee wie die Messung der so entstehenden Luftfeuchtigkeit (um die latente Wärme daraus bestimmen zu wollen), dürfte in einem normalen Zimmer nicht besonders genau funktionieren.
Statt einem Zimmer müsste man da vielleicht eher gut isolierte Messbehälter verwenden, um genauere Messergebnisse zu erzielen.
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Für die Berechnung dieser Sachen braucht man noch etwas mehr als das, was Zellerli bisher schon angedeutet hat.
Also nicht nur das Stefan-Boltzmann-Gesetz für die Wärmeabgabe in Form von Wärmestrahlung, sondern auch Formeln und Konstanten für den Wärmeübergang zwischen Wasserkocher und Luft (durch Wärmeleitung und Konvektion). Die genauen Konstanten dafür werden das sein, was man, wie schon die Firmen sagen, letztlich als Erfahrungswerte misst und verwendet.
Wie Berechnungen zu so etwas aussehen können, und welche Stichworte und Konstanten in diesem Zusammenhang vorkommen, sieht man vielelicht schon ein bisschen in Threads wie dem im folgenden Link:
http://www.physikerboard.de/topic,11078,-bestimmung-der-leistung-einer-gluehbirne.html#69189 |
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