Wie errechne ich eine Abkühlungsdauer?
Gegeben ist ein offener Wassertank mit 5 m³ Wasser und einer Temperatur von 50 °C.
Dem Wasser wird jetzt fortlaufend 100kW/h thermisch entzogen. Wenn ich mich nicht irre, entspricht das 360.000kJ/h.
Wann hat das Wasser nur noch 25 °C, bzw. 10°C?
Wie berechne ich das?
Nehmen wir als Umgebungstemperatur 20°C an und keinen Verlust durch die Tankwand.
3 Antworten
ΔQ = 4.18 kJkg⁻¹K⁻¹ * 5000 kg * 25 K = 522500 kJ = 145.14 kWh
Da sieht man direkt, dass es 1,45 Stunden dauert, bis der Tank auf 25 °C abgekühlt ist.
Nehmen wir als Umgebungstemperatur 20°C an und keinen Verlust durch die Tankwand.
Wenn kein sonstiger Energieaustausch mit der Umgebung angenommen wird, spielt deren Temperatur in der Rechnung natürlich auch keine Rolle.
Ja, ja "wie ich mich erinnere"... Erinnerungen können (meistens) täuschen. Warum rechnest du das nicht einfach um?
k bedeutet 1000
h bedeutet Stunde (3600 s). Vorsicht steht im Nenner, also TEILEN!
Berechne die Wärme-Energie von 5 m³ Wasser, die abgegeben wird (Delta T = 25 K oder Delta theta = 25 °).
E = m*c*delta T
W = E / t = x * 100 kW/h ;
Dividiere also die abgegebene Energie E durch 100 kW/h, so dass du x bekommst. X hat die Einheit h, wenn du die Einheit unverändert verwendest.
Also die Einheit "kW/h" gibt es es nicht, die macht keinen Sinn.
Was du brauchst ist die Wärmekapazität von Wasser, die üblicherweise in KJ/kg*K vorliegt.
Dein Delta T und Masse ist bekannt, damit kannst die Energie berechnen, die du abführen musst um auf die Zieltemperatur zu bekommen. Mit der Kühlleistung kannst du dann berechnen, wie lange es braucht.
Es werden "100kW/h thermisch entzogen" Sicher hätte man jetzt auch schreiben können "es werden 100 kW pro Stunde abgeführt", kommt aber am Ende aufs Gleiche raus.
Nein. kW ist eine Leistung. Man kann keine Leistung pro Zeit abführen, man kann eine Zeit x lang mit der Leistung y abführen, dann ist es kWh. Man kann dann natürlich kWh/h nehmen, weil es vielleicht anschaulicher ist, aber das ist letztlich auch eine Leistung. Klingt kleinkariert und pedantisch, aber Energie und Leistung zu Unterscheiden ist sehr wichtig und leider scheitern da viel zu viele dran und die sitzen dann u.U. in Positionen, wo das ganz doof für uns werden könnte.
Doch. An den Tank soll eine Wärmetauscher/Wärmepumpen-Kombination, die eben dem Wasser pro Stunde eine thermische Leistung von 100kW gleichmäßig entziehen soll.
Während der Woche läuft ständig heißes Wasser nach, aber nachts und am Wochenende leider nicht. Doof, wenn das dann nach Arbeitsende nur noch 1,4 Stunden lang funktioniert.
Es gibt die Einheit schon, z.B. für Lastwechsel. In diesem Kontext ergibt sie aber tatsächlich keinen Sinn.