Erwärmen von Eis an Umgebung

magge · Gast

Hallo zusammen,

ich habe folgendes Problem:
Und zwar möchte ich berechnen, wie lange es dauert eine bestimmte Menge Eis (m=30kg) von T0=-40°C auf T1=-35°C unter Umgebungsbedingungen (sagen wir Tu=25°C) zu erwärmen.

Die benötigte Energie habe ich mit
deltaQ=m*c*deltaT berechnet (deltaQ=30kg*2kJ/kg/K*5K=300kJ)

Jetzt mein Problem:
Wie kann ich berechnen, wie lange das an der Luft bei Umgebungstemperatur dauert?

Ich hoffe ihr könnt mir weiter helfen!

Vielen Dank im Voraus!

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Moin magge!

Das scheint mir nicht ganz unproblematisch.

(1) Für manche Körper kann man eine gleichmäßige Temperatur annehmen und eine zeitliche Temperaturänderung entsprechend dem Temperaturunterschied zur Umgebung (Newtonsches Abkühlungsgesetz). Dazu bräuchte man die (eventuell erst zu ermittelnde) Abkühlungskonstante.

(2) Beim Eisblock ist die Sache schwieriger: Der taut bei Temperaturen über null allmählich an der Oberfläche, das Tauwasser läuft ab und verdunstet teilweise (Luftbewegung!), womit die Voraussetzungen des Falles (1) meines Erachtens fraglich sind.
grübelnd

PS Brauereien hatten früher das Bier sommers in Eiskellern, die mit Eisblöcken (vom Winter) ausstaffiert waren. Das Auftauen wird also monatelang gedauert haben.

magge · Gast

Ok, eigentlich geht es um den gefrorenen Inhalt eines Kessels. Ich hatte nur Eisblock geschrieben, da es mir ausreicht das ganz vereinfacht zu berechnen.

Also wenn es irgendwelche Ideen/Annahmen gibt das ganze zu vereinfachen: Immer her damit!

magge · Gast

Meint ihr, ich kann das ganze vereinfacht berechnen, indem ich die benötigte Energie berechne:
Q=m*c*(Tende - Tanfang)
und gleichsetze mit dem Wärmeübergang:
Q=a*A*(Tumgebung-Teis)+delta(t)