Wärme für Heizelement berechnen

dubbi · Anmeldungsdatum: 07.12.2014 Beiträge: 1

Meine Frage:
Heyho,

ich bräuchte bei folgender Aufgabe mal einen Denkanstoß, wie ich diese angehen könnte. Wäre über jegliche Form von Hilfe sehr dankbar!

Die Heizschlange eines Toasters besteht aus der Legierung Nichrom und hat bei 20°C einen
Widerstand von 80 ?. Die Stromstärke beträgt dann 1,5 A. Nachdem die Heizschlange ihre
Endtemperatur erreicht hat, beträgt die Stromstärke nur noch 1,3 A. Wie heiß wird das
Heizelement?

Meine Ideen:
R = 80 ?
I = 1,5 A; Ie = 1,3 A
??? = 20°C

Ich habe keinen Ansatz, wie ich auf die Wärme des Heizelements kommen kann bzw. sollte. Würde mich über Hilfe sehr freuen!

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Mit der Heizleistung wissen wir zwar, wieviel Wärmeenergie (zeitlich) produziert wird, doch damit sind wir normalerweise*) schon am Ende der Fahnenstange.

In der Realität wird sich vielleicht durch Luftzug, Wärmestrahlung, wasweißich ein thermisches Gleichgewicht mit der Umgebung (also die gefragte Temperatur) einstellen. Doch dazu werde ich nichtmal einen Versuch wagen.

*) Möglicherweise läßt sich aus den Widerstandsdaten R(T) noch Honig saugen ...
grübelnd

dubbi_2 · Gast

Hey Franz, danke für die Antwort.

Bin mittlerweile weitergekommen, allerdings macht mich das Ergebnis stutzig.

R(t) = R(t0) * 1 + α* (t-t0)

das Ganze nun umgestellt nach t ergibt

=> t = R(t) / R(t0)*α - 1/ α+ t0

=> 92,31/80*5*10^-5 - 1/5*10^-5 + 20°C = 3097,5°C grübelnd

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Welchen Wert hat der lineare Temperatur-Koeffizient des Metalls?
Wie sieht es mit dem quadratischen Teil aus?
Spielt die thermische Ausdehnung eine Rolle?
Hast Du dazu eine Tabelle?

dubbi_2 · Gast

Werte:

dubbi_2 · Gast

Ich bin mir ziemlich sicher, dass solche Sachen in der Aufgabe erwähnt wären, sollten diese eine Rolle spielen.

Auf deine Fragen werde ich gleich eingehen(glaub ich!), so tief bin ich da noch nicht drin Thumbs up!

Sorry fürs Doppelposten

-dubbi

dubbi_2 · Gast

Linearer Wärmeausdehnungskoeffizient bei 20-100C ( x10-6 K-1 ) = 14

Habe gerade gesehen, dass der Schmelzpunkt bei 1400°C liegt, also hat sich das Ergebnis wohl erledigt.. LOL Hammer

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

gelöscht

dubbi_2 · Gast

Ok, folgendes;

Ich habe mir nun den Temperaturkoeffizient

selbst ausgerechnet, indem ich einfach R(t) / R(t0) -1 / t-t0

Hab einfach mal t=200°C und t0 20°C genommen,

mit diesem Temperaturkoeffizient gerechnet kommt was recht Humanes (denke ich) raus.

180,01°C

Formel => R(t) / R(t0) -1 /

Hab morgen wieder die Übung und werde aufjedenfall mal nachhaken, was da rauskommen soll bzw. wird! smile

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Überprüf die Formeln nochmal.
Der Temperatur-Koeffizient wird benötigt. *)
(Die Spannung müßte U = R_0 * I_0 = 120 V sein.)

*) Einige Legierungen, ansonsten liefert Shanghai Nichrome ohne Ende ...
Oder Chrom-Nickel-Stahl