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Wärmedurchgang und Wärmeleitfähigkeit
 
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pidu



Anmeldungsdatum: 31.01.2013
Beiträge: 4
Beitrag pidu Verfasst am: 31. Jan 2013 06:29    Titel: Wärmedurchgang und Wärmeleitfähigkeit Antworten mit Zitat
Hallo

Ich habe folgendes Problem beim Kochen:

Der Temperaturabfall einer Pfanne auf dem Herd soll in verschieden Situationen berechnet werden:

a) Wie groß ist die Temperaturdifferenz über die 1.5 mm Dicke eines großen Pfannenbodens aus Stahl, wenn der Pfanneninhalt mit 900 W aufgewärmt wird ?
b) Wie groß wäre die Temperaturdifferenz, falls ein Kupferboden gleicher Dicke vorhanden wäre ?
c) Wie groß wäre die Temperaturdifferenz für die Kombination 0.2 mm Luftspalt (unsaubere Platte) und 1.5 mm Stahl ?

Zur Berechnung verwende ich



Nun erhalte ich für a) 1K b) 0.12K
Im Physikbuch stehen aber als Lösungen andere Resultate a) 0.1K b) 0.012K

Für c) braucht es die Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten der sich für 2 Materialien folgendermassen berechnet:


was bei mir für U



und mit



für 240K ergibt.

Im Physikbuch steht aber 24K

Könnte mir jemand eine Kontrollrechnung machen?
Besten Dank im voraus!
erkü



Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
Beitrag erkü Verfasst am: 31. Jan 2013 19:09    Titel: Re: Wärmedurchgang und Wärmeleitfähigkeit Antworten mit Zitat
pidu hat Folgendes geschrieben:
Hallo

Ich habe folgendes Problem beim Kochen:

Dann lass doch eine(n) Gelernte(n) an den Herd und kassier' die Herdprämie ! Big Laugh

pidu hat Folgendes geschrieben:
...
Zur Berechnung verwende ich


Woher soll das Minus in der Formel kommen ?

pidu hat Folgendes geschrieben:
Nun erhalte ich für a) 1K b) 0.12K
Im Physikbuch stehen aber als Lösungen andere Resultate a) 0.1K b) 0.012K
...

a) und b) erhalte ich auch.

Fehler dürfte bei der Umrechnung von dm² nach m² liegen. Zunge
_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk:
pidu



Anmeldungsdatum: 31.01.2013
Beiträge: 4
Beitrag pidu Verfasst am: 31. Jan 2013 19:34    Titel: Antworten mit Zitat
Danke fürs Durchrechnen.

Zitat:
Woher soll das Minus in der Formel kommen ?


Das kommt von der Richtung des Wärmeflusses, in diese Richtung nimmt auch die Temperatur ab.

Die Formeln stehen so auch in Formelwerken (heisst dort auch: "Fouriersches Gesetz der Wärmeleitung").

Und wie sieht es mit c) aus?
erkü



Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
Beitrag erkü Verfasst am: 31. Jan 2013 21:23    Titel: Antworten mit Zitat
pidu hat Folgendes geschrieben:
Danke fürs Durchrechnen.

Zitat:
Woher soll das Minus in der Formel kommen ?


Das kommt von der Richtung des Wärmeflusses, in diese Richtung nimmt auch die Temperatur ab.

Die Formeln stehen so auch in Formelwerken (heisst dort auch: "Fouriersches Gesetz der Wärmeleitung").

Ok, dann wurde definiert :

Ich definiere:

pidu hat Folgendes geschrieben:
Und wie sieht es mit c) aus?


Thumbs up!
_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk:
pidu



Anmeldungsdatum: 31.01.2013
Beiträge: 4
Beitrag pidu Verfasst am: 31. Jan 2013 21:30    Titel: Antworten mit Zitat
Zitat:
240K


ok., wie ich auch gerechnet habe.

Die Bedeutung ist aber, dass durch den Luftspalt und den Boden der Pfanne 240K Temperaturabfall vorhanden ist! Das scheint mir einfach zuviel! Da würden die 24K vom Buch schon besser passen - aber auf die komme ich nicht.
erkü



Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
Beitrag erkü Verfasst am: 01. Feb 2013 02:12    Titel: Antworten mit Zitat
pidu hat Folgendes geschrieben:
...
Die Bedeutung ist aber, dass durch den Luftspalt und den Boden der Pfanne 240K Temperaturabfall vorhanden ist! Das scheint mir einfach zuviel! Da würden die 24K vom Buch schon besser passen - aber auf die komme ich nicht.

1. Mit den Angaben und unter den idealisierten Bedingungen (eindimensionaler Wärmestrom, vollflächige Luftschicht (schwebende Pfanne Big Laugh ) sind unsere Rechenwerte richtig.

2. Die Ergebnisse aus dem Buch sind generell um den Faktor 0,1 kleiner. ⇒ systematischer Fehler ! Klo

3. Natürlich ist eine Temperaturdifferenz von 240 K unrealistisch. Die Pfanne muss ja Herdplattenkontakt haben; es sei denn, sie ist eine 'Transrapid-Pfanne' o.ä. Big Laugh
_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk:
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