Wärmeabgabe an Luft vs Wasser?
Hallo,
bei gleicher Temp ist der Wärmefluss von einem Festkörper an eine Flüssigkeit doch viel höher als an ein Gas?
Deswegen verbrüht man sich in unter 1sec an 70Grad Celsius Wasser, kann aber problemlos mehrere Min in 70Grad Sauna aushalten.
Der relevante Absatz in meinem Physikbuch scheint aber keinen Unterschied zwischen Gas und Flüssigkeit zu machen.
Konkrete Praxisfrage: Ich habe eine Kühlbox mit Innentemp von 0Grad, und einen Bach von 5Grad. Ab welcher Lufttemp wäre es günstiger die Box in den Bach zu stellen?
Und welche Formel verwendet man um das zu bestimmen?
2 Antworten
bei gleicher Temp ist der Wärmefluss von einem Festkörper an eine Flüssigkeit doch viel höher als an ein Gas?
Richtig. Das ist im Allgemeinen genau so.
Der relevante Absatz in meinem Physikbuch scheint aber keinen Unterschied zwischen Gas und Flüssigkeit zu machen.
Dazu müsste ich den Absatz kennen, um das Problem zu lösen.
Konkrete Praxisfrage: Ich habe eine Kühlbox mit Innentemp von 0Grad, und einen Bach von 5Grad. Ab welcher Lufttemp wäre es günstiger die Box in den Bach zu stellen?
Ich sach's mal anders: wenn du warme Bierflaschen hast und möchtest die runterkühlen, würde ich auf jeden Fall den Bach nehmen.
Und welche Formel verwendet man um das zu bestimmen?
Oha, da gibts für alle möglichen Einzelfälle jede Menge mehr oder weniger komplizierte Formeln. Wärmeübergänge zu berechnen ist nicht so ganz einfach.
Ab welcher Lufttemp wäre es günstiger die Box in den Bach zu stellen?
Ab >5°C natürlich. Der Unterschied der Wärmekapazität von Wasser und Luft wird ja erst bei Strömung wirksam, und es sind keine Geschwindigkeiten angegeben.
Dass man in der Sauna länger sitzen kann als in heißem Wasser gleicher Temperatur hat hauptsächlich mit der Verdunstungskälte der Haut zu tun, die im Wasser nicht funktionieren kann weil nichts verdunstet.
in die Dampfsauna gehe ich eigentlich nie, da hat man auch nicht so hohe Temperaturen. Was ich noch nicht erwähnt habe ist der Trennschichteffekt, aber der steht und fällt auch mit dem Stillstand des Mediums (darum wedelt der Saunameister beim Aufguss auch, das weht die Trennschicht von der Haut weg).
Echte Verbrühung nimmt übrigens Energie aus der Kondensationswärme, also dem Phasenübergang von Dampf zu Flüssigkeit, was beim Aufguss auch sehr kurzzeitig benutzt wird, also das genaue Gegenteil der Verdunstungskälte. Es gehen also sehr komplexe Dinge auf der Haut vor sich, die auf die Kühlbox nicht anwendbar sind.
Verdunstungskälte als Hauptgrund scheint unplausibel, findet bei Dampfsauna nicht statt, zudem: wieviel müsste denn verdunsten, um Haut von 70 auf 44 Grad abzukühlen? Nach Ihrer Antwort nimmt die Haut bei Wasser und Luft die gleiche Energie pro sec auf, gibt bei Luft aber durch Verdunstung einen Grossteil wieder ab.