Wie kann ich den Wirkungsgrad einer Heizplatte bei Erwärmung von Wasser in einem Gefäß bestimmen?
Hallo,
ich habe mal eine Frage und zwar wollte ich einmal gerne Wissen wie ich den Wirkungsgrad einer Heizplatte bei Erwärmung von Wasser in einem Gefäß bestimmen kann.
Danke im Vorraus.
3 Antworten
Also den Wirkungsgrad der Heizplatte würde ich das nicht nennen, was Du dann ermittelst.
Die elektrische Energie wird in der Heizplatte schon weitgehend vollständig in Wärme umgewandelt (also Wirkungsgrad 1), die Wärme bei anständiger Isolierung der Platte auch weitgehend in den Topf geleitet. Was dann an Wärme verloren, also nicht in die Erwärmung des Wassers geht, hängt weitgehend nur vom Topf ab, also welche Oberlfäche, welches Material er hat oder ob und wie ein Deckel angebracht ist.
Wenn Dich das interessiert, misst Du einfach nur die Zeit, die zum Erwärmen von einer Temperatur T1 auf eine Temperatur T2 brauchst.
Energiezufuhr ergibt sich dann aus der elektrischen Leistung der Heizplatte * Zeit (z.B. 1kW * 5 min = 1 kW * 300 sec = 300 kJ). Die in das Wasser eingetragene Wärmeenergie ergibt sich zu Masse * spez. Wärmekapazität * (T2-T1) (z.B. bei Erwärmung von einem Liter von 20 auf 60°C: 1kg * 4,2kJ/kgK * 40 K = 172KJ). Das Verhältnis der beiden Energien ist dann das, was Du Wirkungsgrad nennst bzw. die Effiezienz deiner Apparatur.
Die elektrische Leistung der Heizplatte müsste irgendwo auf dem Typenschild oder in der Gerätebeschreibung angegeben sein.
Du bestimmst die Energie die in die Heizplatte gegangen ist und die Energie die ins Wasser gegangen ist.
Also einfach die kWh der Heizplatte messen und über die Menge und Temperaturerhöhung die Energie im Wasser ermitteln.
Eine KWh = 860 kcal !
Man könnte jetzt noch fragen, welchem Prinzip die Herdplatte folgt, aber bei rein ohmschen Prinzipien mit Heizwendeln bezieht sich die Effizienz auf Eingangsleistung, Zeit und Temperaturzunahme einer definierten ( ungesalzenen ) Wassermenge im jeweiligen Topf.
Die Leistungsaufnahme der ( ohmschen ) Heizplatte ist ja bereits bekannt.