hotti: OT: Thermodynamic

hi,

sorry 4OT, aber seit dem letzten Frosteinbruch muss ich mal was berechnen und kanns nicht mehr. Was ich gerne berechnet hätte, ist die theoretische Energiemenge, die benötigt wird um 50 Kubikmeter Luft um 20 grad zu erwärmen.

Kann mir das mal jemand herleiten?

Dnkbar für Hinweise,

Horst Heizer

  1. @@hotti:

    nuqneH

    Was ich gerne berechnet hätte, ist die theoretische Energiemenge, die benötigt wird um 50 Kubikmeter Luft um 20 grad zu erwärmen.

    Da die benötigte Energie nicht nur vom Volumen des Stoffes (bzw. von dssen Masse) und der Temperaturdifferenz (die richtige Einheit dafür ist das Kelvin: 30 °C - 10 °C = 20 K) abhängt, sondern auch vom Stoff selbst, ist noch eine stoffspezifische Konstante mit von der Partie: die spezifische Wärme.

    In der Wikipedia findest du die Formel (Volumen in Masse umrechnen wirst du hinbekommen?) und einen gesonderten Abschnitt zu Gasen.

    Qapla'

    --
    Gut sein ist edel. Andere lehren, gut zu sein, ist noch edler. Und einfacher.
    (Mark Twain)
    1. Nachdem die Masse bei Gasen von der Temperatur abhängt (bei gegebenem Volumen wie hier), dürfte die Ausgangstemperatur auch noch mit reinspielen.

      1. Om nah hoo pez nyeetz, Encoder!

        nicht nur bei Gasen

        Matthias

        --
        1/z ist kein Blatt Papier.

      2. Nachdem die Masse bei Gasen von der Temperatur abhängt (bei gegebenem Volumen wie hier), dürfte die Ausgangstemperatur auch noch mit reinspielen.

        Danke Euch!!!

        Also ich habe das mal rund gerechnet, ca 20 kg Luft, 20 Kelvin Differenz, c sei 1 kJ/Kg*K, da komme ich auf 400 kJ, das sind 400 kWs und rundgerechnet 0,1 kWh.

        Das erscheint wenig oder habe ich einen Denkfehler, was die Masse betrifft? m = 20 kg war nur mal so eine Annahme. Bei einer mittleren Dichte von 1,3 kg/m³ dürfte 20 kg Luft für mein Arbeitszimmer in etwa hinkommen (ja, es sind weniger als 50 m³).

        Wie auch immer, wenn ich nicht einmal 1 kWh brauche um die Luft in meinem Zimmer von 0 auf 20 Grad zu bringen, da frage ich mich, warum ich soviele Kohlen in den Ofen stecken muss, das ist doch wohl irgendwie für des Nachbarn Katze?? Ein Holzbrikett alleine liefert mir bereits 5 kWh.

        Horst Heizer

        1. Also ich habe das mal rund gerechnet, ca 20 kg Luft, 20 Kelvin Differenz, c sei 1 kJ/Kg*K, da komme ich auf 400 kJ, das sind 400 kWs und rundgerechnet 0,1 kWh.

          Das erscheint wenig oder habe ich einen Denkfehler, was die Masse betrifft? m = 20 kg war nur mal so eine Annahme. Bei einer mittleren Dichte von 1,3 kg/m³ dürfte 20 kg Luft für mein Arbeitszimmer in etwa hinkommen (ja, es sind weniger als 50 m³).

          Also wenn du von 20 kg Luft in deinem Arbeitszimmer ausgehst, schaut die Rechnung meiner Meinung nach richtig aus.

          Wie auch immer, wenn ich nicht einmal 1 kWh brauche um die Luft in meinem Zimmer von 0 auf 20 Grad zu bringen, da frage ich mich, warum ich soviele Kohlen in den Ofen stecken muss, das ist doch wohl irgendwie für des Nachbarn Katze??

          Ja da liegt ja der Hund begraben! Über einen Zeiraum t wird wahrscheinlich mehr als 99% der Energie benötigt um die Temperatur von bspw. 25Grad Celsius zu halten, <1% ist wahrscheinlich der Energiebetrag der benötigt wird um die Luft von bspw. 0 auf 25 Grad Celsius zu steigern. Deswegen immer alles schön isolieren. :)

          Gruß Metalgurke

          1. hi danke, auch @Encoder;

            Ja da liegt ja der Hund begraben! Über einen Zeiraum t wird wahrscheinlich mehr als 99% der Energie benötigt um die Temperatur von bspw. 25Grad Celsius zu halten, <1% ist wahrscheinlich der Energiebetrag der benötigt wird um die Luft von bspw. 0 auf 25 Grad Celsius zu steigern. Deswegen immer alles schön isolieren. :)

            Der Hund liegt wahrscheinlich auch darin begraben: Luft ist ein sauschlechter Wärmeleiter. Wenn ich 5kW eine Stunde lang feuere, glüht zwar das Ofenrohr, aber 3..4 Lufmolekel weiter daneben denken die gar nicht dran, sich zu bewegen. Genausowenig findet der Wärmeaustausch an der Außenwand statt (ohja, ich habe dicke Mauern *G).

            Naja, Hotti und seine Kohle ;)

            Schönen Abend,
            meine Frau war heute so lieb und hat eine Stunde vorgeheizt. Wir werden wohl damit leben müssen, dass Luft nur über sog. Wärmeaustauscher warm (oder kalt) wird und so ein Kaminfeuer hat ja auch was Romantisches an sich ;)

            Horst Heizer

            1. Hallo,

              Der Hund liegt wahrscheinlich auch darin begraben: Luft ist ein sauschlechter Wärmeleiter. Wenn ich 5kW eine Stunde lang feuere, glüht zwar das Ofenrohr, aber 3..4 Lufmolekel weiter daneben denken die gar nicht dran, sich zu bewegen.

              siehste, auch deshalb bin ich immer noch froh, dass ich mir im letzten Winter so'n Infrarot-Heizgerät ("Wärmewellen-Heizgerät") gekauft habe. Das heizt nicht die Luft, sondern die angestrahlten Oberflächen, sei es Wand, Möbel, oder mein Rücken. ;-)
              Sogar in der niedrigsten Stufe bei nur 500W vermittelt das Ding schon nach wenigen Minuten behagliche Wärme, wie es ein 2kW-Heizlüfter auch nach Stunden nicht schafft - und das Gerät selbst wird dabei gerade mal handwarm.

              Ciao,
               Martin

              --
              Ordnung ist, wenn man etwas findet, was man gar nicht sucht.
              Selfcode: fo:) ch:{ rl:| br:< n4:( ie:| mo:| va:) de:] zu:) fl:{ ss:) ls:µ js:(
              1. hi,

                siehste, auch deshalb bin ich immer noch froh, dass ich mir im letzten Winter so'n Infrarot-Heizgerät ("Wärmewellen-Heizgerät") gekauft habe. Das heizt nicht die Luft, sondern die angestrahlten Oberflächen, sei es Wand, Möbel, oder mein Rücken. ;-)

                Ne sehr gute Alternative auch! Da erinnere mich gerne an früher, wenn ich mal einen dicken Hals hatte, da wurde immer der IR-Strahler angeworfen und ne halbe Stunde später war das gut ;)

                Viele Grüße,
                Hotti

                --
                Ferkel sterben nicht in kalten Wintern sondern in kalten Ställen. (Bauernregel)
              2. Hello,

                siehste, auch deshalb bin ich immer noch froh, dass ich mir im letzten Winter so'n Infrarot-Heizgerät ("Wärmewellen-Heizgerät") gekauft habe. Das heizt nicht die Luft, sondern die angestrahlten Oberflächen, sei es Wand, Möbel, oder mein Rücken. ;-)
                Sogar in der niedrigsten Stufe bei nur 500W vermittelt das Ding schon nach wenigen Minuten behagliche Wärme, wie es ein 2kW-Heizlüfter auch nach Stunden nicht schafft - und das Gerät selbst wird dabei gerade mal handwarm.

                Was meinst Du, wie warm Dir erst wird, wenn Du die 500W für deinen Strahler selber auf dem Spinner bereitstellst. :-P

                Liebe Grüße aus dem schönen Oberharz

                Tom vom Berg

                --
                 ☻_
                /▌
                / \ Nur selber lernen macht schlau
                http://bergpost.annerschbarrich.de
            2. Hi.

              ohja, ich habe dicke Mauern *G).

              Wie jetzt? Ist das ein Anflug von Ostalgie? ;)

              Schönen Sonntag noch!
              O'Brien

              --
              "Haalloo! Willkommen in der Show! Ihr kommt spät, aber es sind noch Plätze frei."
        2. da frage ich mich, warum ich soviele Kohlen in den Ofen stecken muss

          Luft ist schnell erwärmt. Wenn man sich ansieht wie viel sauheiße Luft aus einem Heizgebläse oder Haartrockner kommt, sieht man das schnell. Luft hat keine große Wärmekapazität.
          Dafür haben die Möbel und Wände im Zimmer das umso mehr. Du heizt die Luft, die heizt den Rest des Zimmers und kühlt sich damit auch gleich wieder ab. Wenn der Rest mal warm ist und die Wärme nicht gleich wieder nach außen abgibt, kannst du auch die ganze warme Luft nach draußenn lüften und die neue kalte mit reht wenig Aufwand wieder heizen.
          Daher nur kurz lüften, damit der "Rest" nicht auch abkühlt.

          das ist doch wohl irgendwie für des Nachbarn Katze??

          Je nach Isolierung heizt du vielleicht wirklich Nachbars Wohnung mt ;-)

        3. Du hast nicht berücksichtigt, daß sich die Luft beim Erwärmen ausdehnt und dadurch entweder der Druck steigt oder, was wahrscheinlicher ist, Luft über die Systemgrenze entweicht. Je wärmer die Luft wird um so weniger Luft muß im zweiten Fall also erwärmt werden.

          Das mußte jetzt sein, schließlich hast Du Thermodynamik im Threadtitel stehen.

          1. Du hast nicht berücksichtigt, daß sich die Luft beim Erwärmen ausdehnt und dadurch entweder der Druck steigt oder, was wahrscheinlicher ist, Luft über die Systemgrenze entweicht. Je wärmer die Luft wird um so weniger Luft muß im zweiten Fall also erwärmt werden.

            Tja, warum nicht gleich eine Niederdruck-Gasentladung über den gesamten Raum, da ist auch die Frage der Beleuchtung geklärt ;)

            Allerdings musste dann der Druck auf ~300 Torr abgesenkt werden, damit das Plasma zündet...

            Hotti

            1. Hallo,

              Tja, warum nicht gleich eine Niederdruck-Gasentladung über den gesamten Raum, da ist auch die Frage der Beleuchtung geklärt ;)

              interessante Idee!

              Allerdings musste dann der Druck auf ~300 Torr abgesenkt werden, damit das Plasma zündet...

              zur Klarstellung: Das sind rund 400mbar (oder hPa). Da wird also auch das Atmen beschwerlich.

              Ciao,
               Martin

              --
              Wenn ein Räuber eine deutsche Amtsstube überfällt, welchen Satz kann er sich dann sparen?
              "Keine Bewegung!"
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              1. hi,

                Allerdings musste dann der Druck auf ~300 Torr abgesenkt werden, damit das Plasma zündet...

                zur Klarstellung: Das sind rund 400mbar (oder hPa). Da wird also auch das Atmen beschwerlich.

                Das nächste Problem ist die Pumpenfrage... also eine Kryopumpe kommt mir nicht ins Haus, da wirds ja noch kälter ;)

                @Gunnar: Meine letzten (beruflichen) Streifzüge durch die Vakuumtechnik liegen auch Jahrzehnte zurück, da war die Einheit Torr durchaus gebräuchlich ;)

                Aber genug der Spinnerei, jetzt wird wieder richtig eingeheizt!

                Euch allen ein schönes und warmes Wochenende,
                Horst Heizer

            2. @@hotti:

              nuqneH

              Allerdings musste dann der Druck auf ~300 Torr abgesenkt werden

              Torr? Das hab ich schon (gefühlte) Jahrzehnte lang nicht mehr gehört.

              Du gehst mit deimem Alter hausieren? ;)

              Qapla'

              --
              Gut sein ist edel. Andere lehren, gut zu sein, ist noch edler. Und einfacher.
              (Mark Twain)
              1. Om nah hoo pez nyeetz, Gunnar Bittersmann!

                Torr? Das hab ich schon (gefühlte) Jahrzehnte lang nicht mehr gehört.

                Wikipedia: Die Einheit war früher unter anderem in der Physik und der Meteorologie (Luftdruck) gebräuchlich; in Deutschland und Österreich sind das Torr und die konventionelle Millimeter-Quecksilbersäule seit 1. Januar 1978 nicht mehr allgemein zulässig.

                Und so hielt dann der EInheitenvorsatz Hekto Einzug in die Wettermeldungen, damit die Zahlenwerte ungefär gleich blieben, der Luftdruck wurde in mbar angesagt und 1 hPa = 1 mbar rund 3/4 Torr. Auf den Barometern stand der Druck jedoch in Torr, ich fand das als Kind spannend, weil ich meine damalige PLZ wiederfand.

                Matthias

                --
                1/z ist kein Blatt Papier.

              2. Hallo,

                Allerdings musste dann der Druck auf ~300 Torr abgesenkt werden
                Torr? Das hab ich schon (gefühlte) Jahrzehnte lang nicht mehr gehört.

                wirklich nicht? Frag mal deinen Arzt. In der Medizin ist das Torr z.B. bei Blutdruckmessungen noch völlig normal und in diesem Fachbereich sogar zulässig.

                Wenn man also da schon Zugeständnisse macht, ist mir schleierhaft, warum man nicht für die KFZ-Branche auch PS als Einheit für die Leistung wieder zulässt, da auch mehr als 30 Jahre nach der offiziellen Abschaffung dieser Einheit die ganze Fachschaft immer noch in PS denkt.

                Du gehst mit deimem Alter hausieren? ;)

                Das heißt: "mit deinem Alten". ;-)

                Ciao,
                 Martin

                --
                Es sagte...
                ein korpulenter Lehrer zu einem Schüler, der ihn ein Fass genannt hatte: "Nein. Ein Fass ist von Reifen umgeben, ich dagegen von Unreifen."
                Selfcode: fo:) ch:{ rl:| br:< n4:( ie:| mo:| va:) de:] zu:) fl:{ ss:) ls:µ js:(
                1. Om nah hoo pez nyeetz, Der Martin!

                  Allerdings musste dann der Druck auf ~300 Torr abgesenkt werden
                  Torr? Das hab ich schon (gefühlte) Jahrzehnte lang nicht mehr gehört.

                  wirklich nicht? Frag mal deinen Arzt. In der Medizin ist das Torr z.B. bei Blutdruckmessungen noch völlig normal und in diesem Fachbereich sogar zulässig.

                  Ich habe noch nie einen Menschen gehört, der die gemessenen Blutdruckwerte mit Einheit mitgeteilt hätte ;-)

                  Matthias

                  --
                  1/z ist kein Blatt Papier.

                  1. Hallo,

                    Torr? Das hab ich schon (gefühlte) Jahrzehnte lang nicht mehr gehört.
                    wirklich nicht? Frag mal deinen Arzt. In der Medizin ist das Torr z.B. bei Blutdruckmessungen noch völlig normal und in diesem Fachbereich sogar zulässig.
                    Ich habe noch nie einen Menschen gehört, der die gemessenen Blutdruckwerte mit Einheit mitgeteilt hätte ;-)

                    aber ein Messwert ohne Maßeinheit ist bedeutungslos!
                    Gut, ein Messwert kann auf eine dimensionslose Skala normiert werden, aber selbst dann gibt es eine Umrechnungsvorschrift. Oder es ist nur ein Verhältniswert, dann muss man aber die Bezugsgröße kennen.

                    Ich weiß, die Mediziner schmeißen einem gern einfach dimensionslose Zahlen an den Kopf, wenn es um spezifische Werte des Organismus geht, aber ich frage dann auch grundsätzlich nach, *was* das wirklich ist.

                    Ciao,
                     Martin

                    --
                    Gott hilft niemandem, er erfreut sich nur an unseren Leiden.
                      (Ashura)
                    Selfcode: fo:) ch:{ rl:| br:< n4:( ie:| mo:| va:) de:] zu:) fl:{ ss:) ls:µ js:(
                    1. hi,

                      Ich weiß, die Mediziner schmeißen einem gern einfach dimensionslose Zahlen an den Kopf, wenn es um spezifische Werte des Organismus geht, aber ich frage dann auch grundsätzlich nach, *was* das wirklich ist.

                      In dem Fall ist es was ganz schrecklich Giftiges: Quecksilber ;)

                      Was mich immer wieder stutzig macht, ist, dass bei zu hohem Blutdruck sofort von Arterienverengung die Rede ist. Stutzig deswegen: Die Artierie ist der Vorlauf und wenn der verstopft ist, hätte ich am Handgelenk, rund einen halben Meter von der Pumpe entfernt, eher einen zu niedrigen Druck erwartet.

                      Aber Ärzte sind ja keine Klempner ;)

                      Hotti

                      1. Ich weiß, die Mediziner schmeißen einem gern einfach dimensionslose Zahlen an den Kopf, wenn es um spezifische Werte des Organismus geht, aber ich frage dann auch grundsätzlich nach, *was* das wirklich ist.

                        In dem Fall ist es was ganz schrecklich Giftiges: Quecksilber ;)

                        mmHg - tolle Einheit

                        Was mich immer wieder stutzig macht, ist, dass bei zu hohem Blutdruck sofort von Arterienverengung die Rede ist. Stutzig deswegen: Die Artierie ist der Vorlauf und wenn der verstopft ist, hätte ich am Handgelenk, rund einen halben Meter von der Pumpe entfernt, eher einen zu niedrigen Druck erwartet.

                        Der (vermeintlich) zu niedrige Druck am Handgelenk (wiso eigentlich Handgelenk?) schadet dem Herzen nicht. Das Herz versucht den Organismus mit Sauerstoff zu versorgen, also mit Blutvolumen. Um das Volumen bei höherer Drosselwirkung beizubehalten muß der Druck vor der Drossel erhöht werden, das schadet dem Herzen.

                        1. hi,

                          Der (vermeintlich) zu niedrige Druck am Handgelenk (wiso eigentlich Handgelenk?) schadet dem Herzen nicht. Das Herz versucht den Organismus mit Sauerstoff zu versorgen, also mit Blutvolumen. Um das Volumen bei höherer Drosselwirkung beizubehalten muß der Druck vor der Drossel erhöht werden, das schadet dem Herzen.

                          Ok, wir haben:

                          Pumpe --- Drossel --- Messeinrichtung;
                          Herz  --- Arterie --- Handgelenk;

                          Gemessen wird nur am Handgelenk, also von der Pumpe aus gesehen hinter der Drossel. Erlaubt dies einen Rückschluss auf die Drosselwirkung? Nein! Dazu müsstest Du vor und nach der Drossel messen ;)

                          Hotti

                          1. Hallo,

                            Ok, wir haben:

                            Pumpe --- Drossel --- Messeinrichtung;
                            Herz  --- Arterie --- Handgelenk;

                            mir ist zwar bekannt, dass man häufig am Handgelenk den Puls zählt (obwohl der meiner Ansicht nach an der Innenseite des durchgestreckten Ellbogens, etwa 2..3cm zum sogenannten "Musikantenknochen" hin, viel deutlicher zu tasten ist). Aber der Blutdruck wird nach meiner Kenntnis meistens am Oberarm gemessen - und damit ziemlich dicht am Herzen.

                            Gemessen wird nur am Handgelenk, also von der Pumpe aus gesehen hinter der Drossel. Erlaubt dies einen Rückschluss auf die Drosselwirkung? Nein! Dazu müsstest Du vor und nach der Drossel messen ;)

                            Selbst wenn man am Handgelenk messen würde: Ich vermute mal, der Unterschied zwischen systolischem und diastolischem Druck verrät dem Fachmann schon einiges darüber, wie "gut" das Blut fließt.

                            Ciao,
                             Martin

                            --
                            Ordnung ist, wenn man etwas findet, was man gar nicht sucht.
                            Selfcode: fo:) ch:{ rl:| br:< n4:( ie:| mo:| va:) de:] zu:) fl:{ ss:) ls:µ js:(
                            1. hi,

                              mir ist zwar bekannt, dass man häufig am Handgelenk den Puls zählt (obwohl der meiner Ansicht nach an der Innenseite des durchgestreckten Ellbogens, etwa 2..3cm zum sogenannten "Musikantenknochen" hin, viel deutlicher zu tasten ist). Aber der Blutdruck wird nach meiner Kenntnis meistens am Oberarm gemessen - und damit ziemlich dicht am Herzen.

                              Ooppsa, stimmt, gemessen wird vor der Drossel ;)

                              Selbst wenn man am Handgelenk messen würde: Ich vermute mal, der Unterschied zwischen systolischem und diastolischem Druck verrät dem Fachmann schon einiges darüber, wie "gut" das Blut fließt.

                              Genau, lass die nur machen. Solange ich nicht dabei bin ;)

                              Dynamische Grüße,
                              Horst Heizer

                2. @@Der Martin:

                  nuqneH

                  Torr? Das hab ich schon (gefühlte) Jahrzehnte lang nicht mehr gehört.

                  wirklich nicht? Frag mal deinen Arzt. In der Medizin ist das Torr z.B. bei Blutdruckmessungen noch völlig normal und in diesem Fachbereich sogar zulässig.

                  Die Quacksalber messen immer noch mit Quecksilber.

                  Die halten Wassersäulen für Placebos?

                  Qapla'

                  --
                  Gut sein ist edel. Andere lehren, gut zu sein, ist noch edler. Und einfacher.
                  (Mark Twain)