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studio-world
Anmeldungsdatum: 29.01.2011 Beiträge: 4
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studio-world Verfasst am: 29. Jan 2011 23:36 Titel: Wasser...Kupfer...Kältespeicher...? |
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hi,
folgendes thema liegta an:
ich habe eine eimer mit 10 liter wasser. diesen stelle ich in einen raum mit 5grad zimmertemperatur. irgendwann wird das wasser auch ca. 5grad haben.
danach könnte ich das wasser als kühlwasser benützen wenn ich zbs. heisse gegenstände in den eimer werfe um diese abzuschrecken.
jetzt nehme ich einen anderen eimer mit 8 liter wasser. den platz für die nicht vorhandenen 2l wasser also 2000kubikzentimeter fülle ich auf mit einem massiven kupferblock, das wären bei einer dichte von 8,9 etwa 18kg kupfer.
diesen eimer stelle ich nun auch in den 5grad kalten raum. irgendwann wird auch das wasser dieses eimers 5grad haben. auch der kupferblock wird jede menge kälte gespeichert haben.
meine frage;
mit welcher formel könnte ich ausrechnen wieviel kühlenergie der eimer mit dem kupferblock hat, gegenüber dem eimer mit den 1o litern wasser? kann man jetzt schon sagen das der eimer mit dem kupfer viel mehr kühlenergie hat als der eimer der nur mit wasser gefüllt ist?
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583
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franz Verfasst am: 30. Jan 2011 00:34 Titel: |
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Was ist Kühlenergie? |
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studio-world
Anmeldungsdatum: 29.01.2011 Beiträge: 4
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studio-world Verfasst am: 30. Jan 2011 01:08 Titel: |
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franz hat Folgendes geschrieben: | Was ist Kühlenergie? |
gute frage...(:
ich weiss, es gibt keine kühlenergie in dem sinn, , ich meine hier die fähigkeit wärmeenergie aufzunehmen,,in dem fall eben von den warmen gegenständen die zum abschrecken in die eimer geworfen werden.
welches wasser der beiden eimer wird zbs. schneller die energie aufgenommen haben die ihm zugeführt wird? doch sicher der eimermit dem kupfer , oder nicht?
oder wenn ich beide (wasertemp. 5grad) eimer in ein zimmer stelle mit 22grad zimmertemperatur...,von welchem eimer wird das wasser zuerst 22grad temperatur haben?
also auf gut deutsch nochmal; bringt es was von der kühlleistung her etwas, diesen kupferblock in den eimer zu tuen oder nicht? |
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440
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Chillosaurus Verfasst am: 30. Jan 2011 11:27 Titel: |
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studio-world hat Folgendes geschrieben: | [...] welches wasser der beiden eimer wird zbs. schneller die energie aufgenommen haben die ihm zugeführt wird? doch sicher der eimermit dem kupfer , oder nicht?
[...]
also auf gut deutsch nochmal; bringt es was von der kühlleistung her etwas, diesen kupferblock in den eimer zu tuen oder nicht? |
Was du quasi suchst ist der Emissionsgrad (=Absorptionsgrad), wenn dieser groß ist, findet ein Wärmeausgleich schneller statt. Er hängt aber nicht nur vom Material, sondern auch von der Oberflächenbeschaffenheit einer Substanz ab.
Generell würde ich aber sagen, dass der Wärmeausgleich bei Flüssigkeiten und Gasen wohl schneller geht als bei Festkörpern. |
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studio-world
Anmeldungsdatum: 29.01.2011 Beiträge: 4
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studio-world Verfasst am: 30. Jan 2011 17:19 Titel: |
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....
Was du quasi suchst ist der Emissionsgrad (=Absorptionsgrad), wenn dieser groß ist, findet ein Wärmeausgleich schneller statt. Er hängt aber nicht nur vom Material, sondern auch von der Oberflächenbeschaffenheit einer Substanz ab.
Generell würde ich aber sagen, dass der Wärmeausgleich bei Flüssigkeiten und Gasen wohl schneller geht als bei Festkörpern.[/quote]
ja, ich denke in dieser richtung muß ich suchen...,,
aber auf was ich hinauswill ist ob in meinem experiment 2L 5grad kaltes wasser mehr oder weniger kühlenergie besitzen als der 18kg schwere kupferblock (ebenso 5grad kalt) der ja das geliche volumen in dem eimer einnimmt wie die 2 liter wasser...,,ich werde das experiment einfach durchführen und die temperaturen messen....,dann werde ich sehen welches wasser der beiden eimer zuerst zimmertemperatur angenommen hat. wenn es der eimer mit reinem wasser ist dann wäre das ein erfolg...,und ich hätte mit dem kupferblock einen "umsonst" kühlapparat...,mal abgesehen von den hohen investitionskosten von 18kg kupfer (: |
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magician4
Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914
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magician4 Verfasst am: 30. Jan 2011 19:21 Titel: |
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hilft dir das hier weiter?:
http://de.wikipedia.org/wiki/Spezifische_W%C3%A4rmekapazit%C3%A4t
hinweis:
c (Cu ) = 385 J/(kg*K)
c (wasser) = 4187 J/(kg*K)
(jeweils nahe deiner betrachteten 5°C)
wieviel kg ersetzen wieviel kg? was folgt daraus fuer das betreffende volumen in seiner eigenschaftsaenderung? lohnt der aufriss? oder ist er gar eher kontraproduktiv?
gruss
ingo
P.S.: die geschwindigkeit mit der sich ein systemzustand einstellt sollte nicht damit verwechselt werden, wo dieser zustand energetisch liegt! |
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studio-world
Anmeldungsdatum: 29.01.2011 Beiträge: 4
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studio-world Verfasst am: 30. Jan 2011 21:07 Titel: |
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hinweis:
c (Cu ) = 385 J/(kg*K)
c (wasser) = 4187 J/(kg*K)
(jeweils nahe deiner betrachteten 5°C)
das ist gut ! und bringt mich auch n ganzes stück voran, bessser gesagt "ab", von meinem experiment...,,ich dachte nur weil kupfer eine hervorragende wärmeleitfähigkeit hat wird es auch genausogut die wärme speichern...,aber denkste....,,bin übberrascht über die niedrige wärmekapazität von kupfer...und die dagegen sehr hohe....von wasser.
ich denke damit hat sich das experiment erledigt...,,auch mit einem aluminium block würde die wärmekapazität weit unter dem des wassers liegen...,,sogesehen gibts keinen feststoff der in meinem fall das wasser ersetzen könnte oder? |
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magician4
Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914
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magician4 Verfasst am: 31. Jan 2011 05:40 Titel: |
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Zitat: | ..,aber denkste....,,bin übberrascht über die niedrige wärmekapazität von kupfer...und die dagegen sehr hohe....von wasser. |
ursache: loesen und knuepfen von bindungen...da steckt ne menge mehr energie drin als nur in "schwingung um die ruhelage"
und wasser ist halt auch in fluessiger form "dynamisch micro-kristallin"...allerdings von wechselnder kristallgroesse usw., eben temperaturabhaengig
--> ich wuerd nach einem system suchen welches an deinem "arbeitspunkt" nen richtig massiven phasenuebergang hat, plus sowas aehnliches wie "microkristallin-fluessig " auch machen koennen sollte
ne geeignete glycerin-wasser-mischung kommt einem da spontan in den sinn... so in die richtung wuerd ich mal gucken... "best of both worlds " quasi
(m.p. glycerin: 17°C)
[ und nein, ne tabelle mit schmelzwaermen u. schmelzpunkten von glycerin-wasser-mischungen um und bei 5°C hab ich auch grad net zur hand]
gruss
ingo |
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