Kühlung oder Erwärmung?
Hallo,
ich habe eine Diskussion mit Freunden, Ich sage, dass wenn eine Kühle Flasche vor einem Ventilator steht, dass sie dann sich schneller erwärmt, da die kalte Luft weggenommen wird. Meine Freunde sagen, dass die Flasche so aber sich weiter abkühlen würde. Was stimmt nun?
Bei einer Antwort, bitte Qualifikation dazu schreiben.
Danke
6 Antworten
Das lässt sich so pauschal nicht sagen, nehmen wir mal das wahrscheinlichste Szenario. DIe Flasche ist kälter als die Umgebung und trocken. Ohne Luftstrom um die Flasche hast du nur die natürliche Konvektion, d.h. die Luftschicht dierkt an der Flasche kühlt sich ab und fällt nach unten wodurch warme Luft nachströmt. Das ist so wie bei einem normalen Heizkörper, nur andere Richtung. Mit dem Lüfter erzwingst du die Konvektion und dadurch hast du direkt an der Flasche immer die wärmere Luft und der Wärmetausch geht schneller.
Möglich wäre aber theoretisch auch ein Kühlung. Das kann passieren wenn die Flasche nass ist und nicht so viel kälter als die Umgebung. Durch den Luftstrom beschleunigst du die Verdampfung des Wassers welche für den Phasenübergang Wärme braucht die sie der Umgebung, in diesem Fall auch der Flasche entzieht. Dieses Prinzip findest du z.B. bei manchen Kühltürmen.
Meine Qualifikation ist ausreichend.
Also ich würde das ausprobieren. Flaschen und Ventilator sollten vorhanden sein, eventuell ausborgen. Das Problem sind die Thermometer. Vielleicht kennt ihr jemanden, der in die Schule geht. Physiklehrer borgen sicher zwei Thermometer aus. Oder ihr nutzt berührungslose Fieberthermometer. Die nutzen die Infrarotstrahlung und zeigen die Temperatur von den Flaschen an.
Oder ihr nehmt einfach zwei Teller mit heißer Suppe. Der eine pustet über seine Suppe und der andere nicht. Nach einigen Minuten Pusten oder nicht pusten nehmt ihr beide einen Löffel Suppe in den Mund. Dann kennt ihr das Ergebnis.
Wenn der Luftstrom eine höhere Temperatur hat, als die Flasche, erwärmt sich diese (wurde bereits gesagt). Die Heizleistung ist umso größer, je mehr Masse und Geschwindigkeit der Luftstrom hat.
Wenn du mit deiner Atemluft auf deine kalten Hände bläst, werden diese nicht kälter, sondern wärmer.
Wenn die Umgebungstemperatur höher ist als die der Flasche dann erwärmt sie sich schneller. Ein Ventilator kühlt nicht er bewegt die Luft lediglich.
Wie wäre es, wenn Deine Freunde sich ein Thermometer, eine Flasche und einen Ventilator besorgen? Das sollte mehr überzeugen als die Meinung einiger Physiker.
Sobald eine Flasche mit kühlem Inhalt im wärmeren Freien steht, geht Wärme aus der Umgebung auf die Flasche über und diese erwärmt sich. Wärme strömt grundsätzlich vom wärmeren zum kälteren Medium. Die Geschwindigkeit des Wärmeübergangs ist dabei unter anderem von der Geschwindigkeit der Luftströmung abhängig. Je stärker es bläst, umso schneller ist der Wärmeübergang. Das merkt man z.B. im Winter, dass man bei Wind schneller friert als bei Windstille. So ist es auch bei der Flasche vorm Ventilator. Wenn die mit wärmerer Zimmerluft angeblasen wird, wird sie auch schneller warm
Die irrige Meinung deiner Freunde kommt vermutlich durch einen anderen Effekt zustande. Wenn die sich vom Ventilator anblasen lassen, wirds ihnen kühler. Das liegt aber nicht am Luftstrom selber, sondern der Schweiß verdunstet schneller und die Verdunstungswärme wird der Hautoberfläche entzogen.
Diesen Effekt könntest du erzielen, wenn du ein feuchtes Handtuch über die Flasche legst und sie dann mit dem Ventilator anbläst. Dann entsteht auch dort kühlende Verdunstung.
Meine Freunde glauben dir nicht, bitte schreibe doch kurz deinen Qualifikation. Danke