Mit heissem Wasser die Raumtemperatur erhöhen

Pascalus · Anmeldungsdatum: 25.04.2016 Beiträge: 3

Meine Frage:
Hey Leute,

da aktuell meine Heizung ausgefallen ist habe ich (mehr aus Witz) einen großen Topf mit heißem/kochenden Wasser auf meinen Schreibtisch gestellt, um meine Hände zwischen dem Arbeiten etwas zu wärmen.

Da kam mir die Frage:
Wenn ich die ca. 10 Liter Wasser mit Energie zum kochen bringe, und der Topf diese Energie dann wieder über die Zeit abgibt, wenn ich ihn in den Raum stelle, könnte man errechnen, wie viel Liter kochendes Wasser (unter der Vorrausetzung, dass der Topf nicht kühler wird, und kein Wasser verdunstet; denke das ist einfacher zu rechnen) man benötigt um die Raumtemperatur von 15 Crad auf 20 Crad zu erhöhen?

Meine Ideen:
Vllt. macht es auch garkeinen Sinn, was ich da denke (bin kein Physiker) aber falls doch wärs cool, könntet ihr meinen wirren Gedankengang etwas einschätzen :D

Beste Grüße
Pascal

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Pascalus · Anmeldungsdatum: 25.04.2016 Beiträge: 3

Hey, danke für die Antwort.

Die einschränkenden Bedingungen habe ich nur gemacht, da das wohl leichter zu rechnen wäre.

Mich würde nur ungefähr eine Größenordnung interessieren, bei einem ca. 20qm Raum bei 15 Crad, bzw. ob es überhaubt möglich ist, einen kompletten Raum so zu heizen.

LG

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Erstmal Physik beiseite: Denk an die Gesundheit von Dir / Familie!

Also: heißer Schnaps, Skilaufen, Kinder machen, Leute mit intakter Heizung besuchen (und dort dann in Ruhe Physik bequatschen) o.ä.

Pascalus · Anmeldungsdatum: 25.04.2016 Beiträge: 3

Danke für die hilfreichen Kommentare.

Es war eine theoretische Überlegung von mir, die ich gerne von Profis evaluiert haben wollte.

Scheint wohl nicht möglich Augenzwinkern

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

OT
Nichts gegen Dein Bauchgefühle. Die sind für viele Alltagsprobleme ein wichtiges Sensorium; wie bei dieser Heizerei meinetwegen. Man sollte bloß die eigenen Grenzen kennen und offen sein für neues.

yukterez · Anmeldungsdatum: 20.09.2014 Beiträge: 96

Ich würde die richmannsche Mischungsregel verwenden:

Wenn der Raum 20m² breit und 3m hoch ist hast du 60m³ zu 15°C. 1m³ Luft wiegt 1.2kg, 1m³ Wasser 1000kg. Du hast also 72kg Luft bei 15°C im Raum, und bei 10L kochendem Wasser 10kg bei 100°C.

Luft hat eine spezifische Wärmekapazität von c1=1 und kochendes Wasser von c2=2.

Sobald das Wasser mit der Luft im Gleichgewicht steht und die selbe Temperatur wie diese angenommen hat wird die Temperatur von Luft und Wasser ungefähr bei

(72kg*c1*288.15K+10kg*c2*373.15K)/(72kg*c1+10kg*c2) = 306.63K = 33.48°C liegen; vorausgesetzt natürlich dass der Raum nach außen hin isoliert ist und keine Wärme entweichen kann.

In der Praxis wird aber leider nicht nur die leichte Luft sondern auch die schwere Wand und manchmal sogar die Wohnung des Nachbarn mitgeheizt, das macht die Rechnung dementsprechend komplizierter.

Jede Wohnung hat so eine Art Energieeffizienzklasse, meine liegt glaube ich bei C, wobei A am besten ist. Wenn man wirklich wissen will wie viel man beim Fenster rausheizt kann das hilfreich sein, in Wien bekommt man so einen Wisch mittlerweile beim Beziehen einer neuen Wohnung mitausgehändigt. Ob das anderswo auch so ist weiß ich aber nicht.

Hoffend mich nirgends vertippt zu haben,

Yukterez

Dalberto · Anmeldungsdatum: 30.04.2016 Beiträge: 1

Danke an yukterez für eine vernünftige Antwort!
Es ist immer wieder erschreckend wie sich Unwissende über klar existierende physikalische Zusammenhänge auslassen!
Wie schon erwähnt, würde das einbringen von 10 Liter heißem Wasser zunächst mal die Raumtemperatur theoretisch um ca 20 Grad erwärmen. Dagegen zu rechnen ist allerdings die fortwährende Raumauskühlung (bei niedrigerer Außentemperatur).
In Deutschland beträgt der durchschnittliche Heizölverbrauch ca 13 l pro Quadratmeter Wohnfläche. Das heisst (vereinfacht) in einer Heizperiode von angenommenen 200 Tagen muss diese Wärmeenergie zugeführt werden um die Raumtemperatur konstant zu halten.
Bei 20 qm Raumfläche also pro Tag entsprechend 1,3 l Heizöl mit einem Heizwert von 36 MJ/Liter. Also ca. 47 MJ Energie müssen über die Heizperiode im Mittel dem Raum von 20 qm zugeführt werden um die Raumtemperatur gleich zu halten.
Zehn Liter heißes Wasser (wobei nur die Differenz zwischen ca. 95 und 20 Grad in Betracht zu ziehen sind) können eine Wärmeenergie von 3,15 MJ abgeben.
Also müsste die Prozedur mit heißem Wasser den Raum zu erwärmen etwa 15 Mal am Tag wiederholt werden!
Erwärmt man das Wasser mit elektrischem Strom, kann dies zu einer sehr teuren Angelegenheit werden (schätzungsweise 6 Euro unter Berücksichtigung von Wirkungsgraden). Dann ist die direkte Verwendung eines elektrischen Heizlüfters der in diesem Beispiel annähernd 7 Stunden / Tag laufen müsste noch wirtschaftlicher!
Noch nicht beantwortet ist genau die Frage ob man den Raum von 15 auf 20 Grad erwärmen könnte:
Das hängt jetzt wirklich von der momentanen Umgebungstemperatur und dem aktuellen Wärmeverlust des Raumes ab. Im Mittel sprachen wir ja von 47 MJ pro Tag, also wieder vereinfacht von ca. 2 MJ "Nachschub" an Wärme pro Stunde. Das heiße Wasser mit 3,15 MJ Energieüberschuss dürfte je nach Behältnis und Geschwindigkeit der Wärmeabgabe also im Mittel dafür ausreichen.

Zur Frage wie viel Holz den 10 Litern heißem Wasser entsprechen würde, gilt die Beziehung: 3,15 MJ Energie in 10 l heißem Wasser, 14 MJ/kg Holz, also mit einem Scheit Holz von 1 kg könnte man (Verluste ignoriert) ca 40 Liter heißes Wasser herstellen.