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Aufgabe:Berechnung der elektrischen Energie zum Wasserkochen
 
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Bastidresden



Anmeldungsdatum: 07.06.2008
Beiträge: 13

Beitrag Bastidresden Verfasst am: 07. Jun 2008 20:03    Titel: Aufgabe:Berechnung der elektrischen Energie zum Wasserkochen Antworten mit Zitat

Hallo ich habe bald einen Physik Eigungstest. leider bin ich keine Physik Leuchte: Ich hoffe ihr könnt mir helfen

welche elektr. Energie ist notwendig um 1Liter Wasser bei 14°C zum Sieden bringen? habe leider dabei gar keine Idee...

2. Aufgabe
Wie lange braucht dazu ein Tauchsieder mit einem Wiederstand von 150 ohm bei einer Spannung von 220Volt

Ich danke euc h für eure Hilfe
noob
Gast





Beitrag noob Verfasst am: 07. Jun 2008 20:09    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo

Das ist Wärmelehre Augenzwinkern

Kennst du denn die Definition der Wärmemenge Q?


ich bin allerdings der Meinung, dass du noch eine Angabe brauchst, nämlich wie lange man das Wasser erhitzt, bis es siedet.

Bei der zweiten Frage sollte dir das Ohmesche Gesetz und wie man es umschreiben kann weiter helfen, denke ich...

Gruß

Nachtrag:
Sieden ist denke ich bei Normdruck 100°C.


Zuletzt bearbeitet von noob am 07. Jun 2008 20:33, insgesamt einmal bearbeitet
isi1



Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2740

Beitrag isi1 Verfasst am: 07. Jun 2008 20:29    Titel: Re: Aufgage: Berechnung der elekt. Energie Antworten mit Zitat

Bastidresden hat Folgendes geschrieben:
welche elektr. Energie ist notwendig um 1Liter Wasser bei 14°C zum Sieden bringen? habe leider dabei gar keine Idee...
Ich hätte da eine Idee: Gar keine Energie, wenn Du in der richtigen Höhe über dem Meere bist. Die Frage wäre, wie hoch muss man da sein?

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/a/a3/Sdp2.png

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6b/Atmosph%C3%A4re_Dichte_600km.png

_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ
Bastidresden



Anmeldungsdatum: 07.06.2008
Beiträge: 13

Beitrag Bastidresden Verfasst am: 07. Jun 2008 20:42    Titel: Re: Aufgage: Berechnung der elekt. Energie Antworten mit Zitat

Sorry, wie kann ich den Eintrag zu Wärmelehre verschieben ??

Zitat:
"ich bin allerdings der Meinung, dass du noch eine Angabe brauchst, nämlich wie lange man das Wasser erhitzt, bis es siedet."

Ne es gibt keine weitere Angaben, hast du vielleicht eine Idee?

Danke und gruß
Sebastian
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 07. Jun 2008 21:07    Titel: Antworten mit Zitat

Den Eintrag kannst du nicht verschieben - das muss ein Moderator machen.
[gemacht - ein Moderator]

Zum Thema:
Muss man nicht einfach nur die Energie berechnen, die es braucht, um 1 Liter Wasser von 14°C auf 100 °C zu erhitzen (Stichwort: spezifische Wäremkapazität), und zu dieser Verdampfungsenergie von 1 l Wasser bei 100 °C (wiederum spezifisch) addieren um somit die elektrische Energie zu berechnen.

Die dafür benötigt Zeit über die elektrische Leistung zu brechnen ist danach auch kein Problem mehr.
isi1



Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2740

Beitrag isi1 Verfasst am: 08. Jun 2008 08:16    Titel: Re: Aufgage: Berechnung der elekt. Energie Antworten mit Zitat

Bastidresden hat Folgendes geschrieben:
welche elektr. Energie ist notwendig um 1Liter Wasser bei 14°C zum Sieden bringen? habe leider dabei gar keine Idee...
Also mal Spaß beiseite, Basti,
die simple Antwort ist:
1. Verdampfungswärme braucht man nicht, da nur gefragt ist, wann es zum Sieden kommt und nicht wann das ganze Wasser verdampft ist.
2. wenn wir vereinfachen: Siedepunkt bei 100°C und Wärmekapazität des Wassers = 1kcal = 4,18kJ/°und Liter, dann benötigen wir für die Erwärmung:

Q = (100°-14°)*4,18 kJ/° = 360kJ = 360 kWs

Bastidresden hat Folgendes geschrieben:
Wie lange braucht dazu ein Tauchsieder mit einem Wiederstand von 150 ohm bei einer Spannung von 220Volt
Vereinfachen wir auch hier, indem wir nur das Wasser erwärmen (nicht den Topf und den Tauchsieder und keine Wärmeverluste):

P = U²/R = 220²/150 = 323W (das ist eben ein kleiner Tauchsieder)

Wieviel Zeit?

t = Q / P = 360kWs/323W = 1115s = 18,6 Minuten

Bitte genau nachrechnen.

Diskussion:
1. die 100°C stimmen nicht, denn das hängt von dem Luftdruck ab, bei welcher Temperatur das Wasser kocht (innerer Dampfdruck = äußerer Luftdruck)
2. Die Wärmekapazität ist eigentlich auf kg bezogen, nicht auf Liter und ändert sich mit der Temperatur.
3. 1 Liter ist nicht genau 1 kg, jedenfalls nicht bei 14°C und bei 100°C
4. Kritik: Die Netzspannung ist 231Volt = 400/√3 und nicht 220V und die 150Ω ändern sich natürlich auch mit der Temperatur.
5. meine oben eigentlich witzig gemeinte Bemerkung beantwortet nämlich genau die Frage:
Zitat:
welche elektr. Energie ist notwendig um 1Liter Wasser bei 14°C zum Sieden bringen?

denn wenn man bei 14° Wasser zum Sieden bringen will, muss man den Außendruck stark vermindern. Beim Normaldruck (1013,25 hPa = 101,325 kPa = 1013,25 mbar) kocht nämlich das Wasser erst bei 100°C.
(Aber so wird der Fragesteller es nicht gemeint haben, er kann halt einfach nicht genügend Deutsch) :)

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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ
Bastidresden



Anmeldungsdatum: 07.06.2008
Beiträge: 13

Beitrag Bastidresden Verfasst am: 16. Jun 2008 12:04    Titel: Re: Aufgage: Berechnung der elekt. Energie Antworten mit Zitat

Bastidresden hat Folgendes geschrieben:
Wie lange braucht dazu ein Tauchsieder mit einem Wiederstand von 150 ohm bei einer Spannung von 220Volt
Vereinfachen wir auch hier, indem wir nur das Wasser erwärmen (nicht den Topf und den Tauchsieder und keine Wärmeverluste):

Wieviel Zeit?

t = Q / P = 360kWs/323W = 1115s = 18,6 Minuten

Ich habe nochmal eine Frage wie kommst du denn auf die Formel von t=Q / P ?? Ich finde nur die Formel I= Q / t --> t=Q / I
Somit komm ich da auf eine andere Zeit....
Kannst du mir nochmal erklären wie du deine Formel herleitest ..
Danke Sebastian
isi1



Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2740

Beitrag isi1 Verfasst am: 16. Jun 2008 15:14    Titel: Re: Aufgage: Berechnung der elekt. Energie Antworten mit Zitat

Bastidresden hat Folgendes geschrieben:
[wie kommst du denn auf die Formel von t=Q / P ?? Ich finde nur die Formel I= Q / t --> t=Q / I
Somit komm ich da auf eine andere Zeit....
Kannst du mir nochmal erklären wie du deine Formel herleitest ..
Danke Sebastian
Ja auf welches t kommst Du denn, Basti,
und was ist I?

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Bastidresden



Anmeldungsdatum: 07.06.2008
Beiträge: 13

Beitrag Bastidresden Verfasst am: 16. Jun 2008 15:40    Titel: Re: Aufgage: Berechnung der elekt. Energie Antworten mit Zitat

isi1 hat Folgendes geschrieben:
Bastidresden hat Folgendes geschrieben:
[wie kommst du denn auf die Formel von t=Q / P ?? Ich finde nur die Formel I= Q / t --> t=Q / I
Somit komm ich da auf eine andere Zeit....
Kannst du mir nochmal erklären wie du deine Formel herleitest ..
Danke Sebastian
Ja auf welches t kommst Du denn, Basti,
und was ist I?


Also I= Stromstärke

zuerst habe ich gerechnet R= U / I --> I=U/R I= 1,47A

und dann habe ich die Formel I=Q / t umgestelt t= Q/ I ->360kw/s / 1,47 A = 244,9 s = 4,08 min.

so habe ich versucht die Aufgabe zu rechnen...
Danke und Gruß BAsti
isi1



Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2740

Beitrag isi1 Verfasst am: 16. Jun 2008 17:51    Titel: Re: Aufgage: Berechnung der elekt. Energie Antworten mit Zitat

Bastidresden hat Folgendes geschrieben:
Also I= Stromstärke

zuerst habe ich gerechnet R= U / I --> I=U/R I= 1,47A
Das sehe ich ein, Basti.
Bastidresden hat Folgendes geschrieben:
und dann habe ich die Formel I=Q / t umgestelt t= Q/ I ->360kw/s / 1,47 A = 244,9 s = 4,08 min.
Also hier habe ich Probleme, Basti.

Q = 360kWs = 360000 VAs, denn 1Watt = 1Volt * 1 Ampere

....die A kürzen sich

Was mache ich jetzt mit den Volt Sekunden?

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Bastidresden



Anmeldungsdatum: 07.06.2008
Beiträge: 13

Beitrag Bastidresden Verfasst am: 17. Jun 2008 10:29    Titel: Re: Aufgage: Berechnung der elekt. Energie Antworten mit Zitat

isi1 hat Folgendes geschrieben:
Bastidresden hat Folgendes geschrieben:
Also I= Stromstärke

zuerst habe ich gerechnet R= U / I --> I=U/R I= 1,47A
Das sehe ich ein, Basti.
Bastidresden hat Folgendes geschrieben:
und dann habe ich die Formel I=Q / t umgestelt t= Q/ I ->360kw/s / 1,47 A = 244,9 s = 4,08 min.
Also hier habe ich Probleme, Basti.

Q = 360kWs = 360000 VAs, denn 1Watt = 1Volt * 1 Ampere

....die A kürzen sich

Was mache ich jetzt mit den Volt Sekunden?



Das weiß ich auch nicht ob ich die einfach so weg streichen darf ??? Schläfer
Aber ansonsten denke ich das erstmal mein weg richtig ist habe leider deine Formel nirgends gefunden ....
isi1



Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2740

Beitrag isi1 Verfasst am: 17. Jun 2008 10:39    Titel: Re: Aufgage: Berechnung der elekt. Energie Antworten mit Zitat

Bastidresden hat Folgendes geschrieben:
Das weiß ich auch nicht ob ich die einfach so weg streichen darf ??? :schlaefer:
Aber ansonsten denke ich das erstmal mein weg richtig ist habe leider deine Formel nirgends gefunden ....
Du bist gut, Basti,

1. Meine Frage: 'Was mache ich mit den Vs' war natürlich rein rhetorisch gemeint: Wenn die Einheit nicht passt, ist die Rechnung falsch.
Die Einheit für die Zeit muss natürlich s oder so was sein - weißt Du doch!
Also bitte immer die Einheit parallel mitrechnen, Basti.

2. Woher meine Formel?
Das ist einfach die bekannte Formel:

Arbeit = Leistung mal Zeit. Q = P * t

(Arbeit in diesem Falle als Wärmeinhalt)

oder umgestellt: t = Q / P

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dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 17. Jun 2008 10:48    Titel: Antworten mit Zitat

ergänzende Bemerkung:

Das in der Formel ist eine Arbeit, nämlich die zugeführte Wärmeenergie. Deshalb hat es die Einheit Joule. (Diese Formel für Arbeit, Leistung und Zeit hast du sicher schon mal in der Schreibweise kennengelernt.)

Das in der Formel hingegen ist die elektrische Ladung. Deshalb hat es die Einheit Coulomb.

Dass das zwei völlig unterschiedliche 's sind, die etwas ganz Unterschiedliches meinen und nur zufälligerweise oft mit demselben Formelbuchstaben bezeichnet werden, merkt man sofort, wenn man immer auch mit den Einheiten rechnet.
Bastidresden



Anmeldungsdatum: 07.06.2008
Beiträge: 13

Beitrag Bastidresden Verfasst am: 24. Jun 2008 16:47    Titel: Antworten mit Zitat

danke euch allen habe meine Prüfung gut bestanden...
Tausend Dank an euch Thumbs up!
isi1



Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2740

Beitrag isi1 Verfasst am: 24. Jun 2008 20:18    Titel: Antworten mit Zitat

Bastidresden hat Folgendes geschrieben:
danke euch allen habe meine Prüfung gut bestanden...
Gratuliere, das freut!
_________________
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