Wärmelehre 04 PDF

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Wärmelehre 04...

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Übungsaufgabe 4: Wasserkocher In einem Haushaltswasserkocher befindet sich 𝑉𝑊 = 0,2 𝑙 Wasser der Temperatur 𝜗1 = 50°𝐶. Es werden ∆𝑉 = 0,8 𝑙 Wasser der Temperatur 𝜗2 = 12°𝐶 dazugeben, Frage a:

Welche Temperatur 𝜗3 hat das Wasser nach vollständigen erfolgter Mischung, wenn diese verlustlos abläuft?

Nachdem alle Ausgleichsvorgänge abgeklungen sind, wird der Wasserkocher eingeschaltet. Es steht sofort eine konstante Heizleistung von P=1 kW zur Verfügung. Es darf davon ausgegangen werden, dass das Wasser im Kocher ab dem Einschaltzeitpunkt jederzeit sehr gut durchmischt ist und deshalb eine homogene Temperaturverteilung aufweist. Während des Heizens wird durch einen thermischen Widerstand 𝑅𝑊 Wärme an die Umgebung abgegeben. Frage b:

Wie lange dauert es bis das Wasser gerade anfängt zu sieden?

Angaben: 𝐾

-Der Wärmewiderstand von Wasser zur Umgebung sei: 𝑅𝑊 = 0,15 𝑊 -Beim herrschenden Umgebungsdruck beträgt die Siedetemperatur von Wasser: 𝜗𝑆𝑊 = 100°𝐶 -Die Umgebungstemperatur beträgt 𝜗𝑈 = 20°𝐶 -Die mittlere spezifische Wärmekapazität von Wasser sei: 𝑐𝑃 = 4,182 -Für die mittlere Dichte von Wasser gilt: 𝜌𝑊 = 1 𝑘𝑔/𝑑𝑚3

𝑘𝐽 𝑘𝑔∗𝐾...