Wasser heizen - Versionsgeschichte

Admin: /* Applet */

2010-08-25T06:11:11Z

Applet

← Nächstältere Version		Version vom 25. August 2010, 06:11 Uhr
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	==Applet==		==Applet==
	Mit dem Applet [~~https~~://www.zhaw.ch/~maur/Lehre/Wiki/Heizung/ThermodynamikApplet.html Heizung] kann kaltes Eis mit drei verschiedenen Heizmethoden (Elektroheizung, Wärmepumpe, absolut reversibel) in heisses Wasser verwandelt werden. Zudem kann man zwischen drei Zeitraffern (1x, 5x 10x) und drei Druckzuständen (0.1, 1 und 5 bar) wählen. Das Applet zeigt dann die zuzuführende Energie und Entropie an, sowie deren Ursprung. Im unteren Teil des Applets werden die Entropie und die Enthalpie in Funktion der Zeit dynamisch dargestellt.		Mit dem Applet [http://www.zhaw.ch/~maur/Lehre/Wiki/Heizung/ThermodynamikApplet.html Heizung] kann kaltes Eis mit drei verschiedenen Heizmethoden (Elektroheizung, Wärmepumpe, absolut reversibel) in heisses Wasser verwandelt werden. Zudem kann man zwischen drei Zeitraffern (1x, 5x 10x) und drei Druckzuständen (0.1, 1 und 5 bar) wählen. Das Applet zeigt dann die zuzuführende Energie und Entropie an, sowie deren Ursprung. Im unteren Teil des Applets werden die Entropie und die Enthalpie in Funktion der Zeit dynamisch dargestellt.

	[[Kategorie:Thermo]]		[[Kategorie:Thermo]]

Admin am 25. August 2010 um 06:10 Uhr

2010-08-25T06:10:43Z

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	Um aus kaltem Eis heisser Dampf zu werden, muss der Stoff [[Entropie]] und [[Energie]] aufnehmen. Nun kann die Entropie z.B. in einer Widerstandsheizung erzeugt werden. Dann ist die zuzuführende Energie gleich der elektrisch aufzuwendenden Energie (im elektrischen Prozess frei zusetzende Energie).		Um aus kaltem Eis heisser Dampf zu werden, muss der Stoff [[Entropie]] und [[Energie]] aufnehmen. Nun kann die Entropie z.B. in einer Widerstandsheizung erzeugt werden. Dann ist die zuzuführende Energie gleich der elektrisch aufzuwendenden Energie (im elektrischen Prozess frei zusetzende Energie).

	Entnimmt man ~~aber~~ die Entropie der Umgebung und fördert sie mittels einer Wärmepumpe in den Stoff hinein, muss nur noch die Pumpenergie aufgewendet werden. Im reversiblen ~~fall~~ (keine [[Entropieproduktion]]) ist die Prozessleistung gleich		Entnimmt man die Entropie der Umgebung und fördert sie mittels einer Wärmepumpe in den Stoff hinein, muss nur noch die Pumpenergie aufgewendet werden. Im reversiblen Fall (keine [[Entropieproduktion]]) ist die Prozessleistung gleich

	:<math>P=(T-T_{Umgebung})I_S</math>		:<math>P=(T-T_{Umgebung})I_S</math>

	~~oder die~~ Pumpenergie bezogen auf die infinitesimal kleine Entropiemenge ''dS``		Die Pumpenergie bezogen auf die infinitesimal kleine Entropiemenge ''dS'' ist dann gleich

	:<math>dW=(T-T_{Umgebung})dS</math>		:<math>dW=(T-T_{Umgebung})dS</math>

	==Applet==		==Applet==
	Mit dem Applet [https://www.zhaw.ch/~maur/Lehre/Wiki/Heizung/ThermodynamikApplet.html Heizung] kann kaltes Eis mit drei verschiedenen Heizmethoden (~~Elekroheizung~~, Wärmepumpe, absolut reversibel) in heisses Wasser verwandelt werden. Zudem kann man zwischen drei ~~Zeitraffer~~ (1x, 5x 10x) und drei Druckzuständen (0.1, 1 und 5 bar)wählen. Das Applet zeigt dann die zuzuführende Energie und Entropie an, sowie ~~der~~ Ursprung. Im unteren Teil des Applets werden die Entropie und die Enthalpie in Funktion der Zeit dynamisch dargestellt.		Mit dem Applet [https://www.zhaw.ch/~maur/Lehre/Wiki/Heizung/ThermodynamikApplet.html Heizung] kann kaltes Eis mit drei verschiedenen Heizmethoden (Elektroheizung, Wärmepumpe, absolut reversibel) in heisses Wasser verwandelt werden. Zudem kann man zwischen drei Zeitraffern (1x, 5x 10x) und drei Druckzuständen (0.1, 1 und 5 bar) wählen. Das Applet zeigt dann die zuzuführende Energie und Entropie an, sowie deren Ursprung. Im unteren Teil des Applets werden die Entropie und die Enthalpie in Funktion der Zeit dynamisch dargestellt.

			[[Kategorie:Thermo]]

Admin: /* Speicher */

2010-08-25T06:05:48Z

Speicher

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 :<math>\Delta H=m\left(c_{fe}(T_s-T_1)+q+c_{fl}(T_v-T_s)+r+c_p(T_2-T_v)\right)</math>
-aufgrund der Zuordnung erhält man für das entropische Verhalten die folgende Funktion
+''c<sub>fl</sub>'', ''c<sub>fe</sub>'' und ''c<sub>p</sub>'' sind die [[spezifisch]]en Wärmekapazitäten von Eis (fest), Wasser (flüssig) und Gas (''p'' steht für konstanten Druck); ''r'' ist die spezifische Schmelzenethalpie und ''q'' die spezifische Verdampfungsenthalpie. Aufgrund der Zuordnung erhält man für das entropische Verhalten die folgende Funktion
 :<math>\Delta S=m\left(c_{fe}\ln{\frac{T_s}{T_1}}+\frac{q}{T_s}+c_{fl}\ln{\frac{T_v}{T_f}}+\frac{r}{T_v}+c_p\ln{\frac{T_2}{T_v}}\right)</math>

Admin: /* Speicher */

2010-08-24T18:29:26Z

Speicher

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	==Speicher==		==Speicher==
	Die Wärmekapazität (Enthalpiekapaziät) von Eis, Wasser und Dampf ist nahezu konstant, d.h. in allen drei Aggregatszuständen steigt die Enthalpie linear mit der Temperatur. Nimmt man noch die Schmelz- und Verdampfungsenthalpie dazu, kann das energetische Verhalten von Eis-Wasser-Dampf mit Hilfe einer einfachen Formel beschrieben werden		Die [[Wärmekapazität]] (Enthalpiekapaziät) von Eis, Wasser und Dampf ist nahezu konstant, d.h. in allen drei Aggregatszuständen steigt die Enthalpie linear mit der Temperatur. Nimmt man noch die Schmelz- und Verdampfungsenthalpie dazu, kann das energetische Verhalten von Eis-Wasser-Dampf mit Hilfe einer einfachen Formel beschrieben werden

	:<math>\Delta H=m\left(c_{fe}(T_s-T_1)+q+c_{fl}(T_v-T_s)+r+c_p(T_2-T_v)\right)</math>		:<math>\Delta H=m\left(c_{fe}(T_s-T_1)+q+c_{fl}(T_v-T_s)+r+c_p(T_2-T_v)\right)</math>

Admin am 24. August 2010 um 18:28 Uhr

2010-08-24T18:28:20Z

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	aufgrund der Zuordnung erhält man für das entropische Verhalten die folgende Funktion		aufgrund der Zuordnung erhält man für das entropische Verhalten die folgende Funktion

			:<math>\Delta S=m\left(c_{fe}\ln{\frac{T_s}{T_1}}+\frac{q}{T_s}+c_{fl}\ln{\frac{T_v}{T_f}}+\frac{r}{T_v}+c_p\ln{\frac{T_2}{T_v}}\right)</math>

Admin am 24. August 2010 um 18:25 Uhr

2010-08-24T18:25:06Z

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	Die Wärmekapazität (Enthalpiekapaziät) von Eis, Wasser und Dampf ist nahezu konstant, d.h. in allen drei Aggregatszuständen steigt die Enthalpie linear mit der Temperatur. Nimmt man noch die Schmelz- und Verdampfungsenthalpie dazu, kann das energetische Verhalten von Eis-Wasser-Dampf mit Hilfe einer einfachen Formel beschrieben werden		Die Wärmekapazität (Enthalpiekapaziät) von Eis, Wasser und Dampf ist nahezu konstant, d.h. in allen drei Aggregatszuständen steigt die Enthalpie linear mit der Temperatur. Nimmt man noch die Schmelz- und Verdampfungsenthalpie dazu, kann das energetische Verhalten von Eis-Wasser-Dampf mit Hilfe einer einfachen Formel beschrieben werden

			:<math>\Delta H=m\left(c_{fe}(T_s-T_1)+q+c_{fl}(T_v-T_s)+r+c_p(T_2-T_v)\right)</math>
	:

			aufgrund der Zuordnung erhält man für das entropische Verhalten die folgende Funktion

Admin am 24. August 2010 um 18:23 Uhr

2010-08-24T18:23:04Z

← Nächstältere Version		Version vom 24. August 2010, 18:23 Uhr
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	Eis verwandelt sich in heissen Dampf, falls genügend [[Wärme]] zugeführt wird. Denkt man sich das Eis in einen Zylinder ~~eingeschlossen~~, der mit einem verschiebbaren Kolben verschlossen ist, kann der Prozess [[isobar]] geführt werden. Dazu muss man den Druck auf einem festen Wert ~~belässt~~.		Eis verwandelt sich in heissen Dampf, falls genügend [[Wärme]] zugeführt wird. Denkt man sich das Eis in einen Zylinder eingepackt, der mit einem verschiebbaren Kolben verschlossen ist, kann der Prozess [[isobar]] geführt werden. Dazu muss man den Druck auf einem festen Wert belassen.

	==Heizen==		==Heizen==
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	:<math>dW=TdS</math>		:<math>dW=TdS</math>

			==Speicher==
			Die Wärmekapazität (Enthalpiekapaziät) von Eis, Wasser und Dampf ist nahezu konstant, d.h. in allen drei Aggregatszuständen steigt die Enthalpie linear mit der Temperatur. Nimmt man noch die Schmelz- und Verdampfungsenthalpie dazu, kann das energetische Verhalten von Eis-Wasser-Dampf mit Hilfe einer einfachen Formel beschrieben werden

			:

Admin am 24. August 2010 um 18:16 Uhr

2010-08-24T18:16:52Z

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	Eis ~~wird~~ zu ~~heissem~~ Dampf, falls genügend [[Wärme]] zugeführt wird. Denkt man sich das Eis in einen Zylinder eingeschlossen, der mit einem verschiebbaren Kolben verschlossen ist, kann der Prozess [[isobar]] geführt werden, ~~sobald~~ man den Druck auf einem festen Wert belässt.		Eis verwandelt sich in heissen Dampf, falls genügend [[Wärme]] zugeführt wird. Denkt man sich das Eis in einen Zylinder eingeschlossen, der mit einem verschiebbaren Kolben verschlossen ist, kann der Prozess [[isobar]] geführt werden. Dazu muss man den Druck auf einem festen Wert belässt.

			==Heizen==
			Eis nimmt beim isobaren Heizen [[Entropie]] und [[Energie]] auf, wobei die beiden Mengen über die [[Temperatur]] miteinander verknüpft sind: der zufliessende Energiestrom ist gleich [[Entropiestrom]]stärke mal absolute Temperatur

			:<math>I_W=TI_S</math>

			Weil der Energiestrom gleich der Änderungsrate der [[Enthalpie]] und die Stärke des Entropiestroms bei homogenen Systemen gleich der Änderungsrate der Entropie ist, überträgt sich die Zuordnung auch auf den Inhalt

			:<math>\dot W=T\dot S</math>

			oder nach Multiplikation mit dem Zeitschritt

			:<math>dW=TdS</math>

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2010-08-24T16:14:21Z

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Eis wird zu heissem Dampf, falls genügend [[Wärme]] zugeführt wird. Denkt man sich das Eis in einen Zylinder eingeschlossen, der mit einem verschiebbaren Kolben verschlossen ist, kann der Prozess [[isobar]] geführt werden, sobald man den Druck auf einem festen Wert belässt.