Temperatur u. Zeit -> Kosten < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Hallo Zusammen,
Ich habe da ein praktische Frage. Und zwar geht es um einen Teig, denn man für 15min in einen Backofen bei einer Temperatur von 250°C stellen soll. Die Teigmasse beträgt ca. 2.5 kg. Aus diesen Angaben möchte ich jetzt irgendwie den (aktuellen) Strompreis dafür herleiten. Ich bin jetzt nach ![[]](/images/popup.gif) folgender Formel vorgegangen:
[mm]Q=m\cdot{}c\cdot{}\Delta T[/mm]
Den Wert für [mm]c\![/mm] kann man einer Tabelle weiter unten auf der Seite entnehmen. Da habe ich jetzt mal den Wert 3.5 für "tierisches Gewebe" genommen. Ich denke, das ist ein guter Näherungswert für einen Teig. Die Umgebungstemperatur in der Küche ist ca. 296.15 Kelvin. Also rechnet man hier: [mm]Q=2500\texttt{\,g}\cdot{}3.5\tfrac{\texttt{J}}{\texttt{g}\cdot{}\texttt{K}}\cdot{}(523.15-296.15)\texttt{\,K}=1986250\texttt{\,J}[/mm]. Das ist also die Energie, die dem Teig ungefähr zugeführt wird.
Seltsam ist nur, daß der Strompreis in Kilowattstunden berechnet wird, und ich nicht nachvollziehen kann, wieso dort die Zeit unberücksichtigt bleibt? Ich meine, es ist doch schon ein Unterschied, ob ich den Backofen für 15 min oder für 15 Stunden auf 250°C stelle? Das müßte sich doch im Strompreis niederschlagen? [ Wieso nennt man das Ganze überhaupt Strompreis, wenn hier direkt der Preis für umgewandelte Energieeinheiten angegeben ist? ]
Grüße
Karl
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> Hallo Zusammen,
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> Ich habe da ein praktische Frage. Und zwar geht es um einen
> Teig, denn man für 15min in einen Backofen bei einer
> Temperatur von 250°C stellen soll. Die Teigmasse beträgt
> ca. 2.5 kg. Aus diesen Angaben möchte ich jetzt irgendwie
> den (aktuellen) Strompreis dafür herleiten. Ich bin jetzt
> nach
> folgender Formel
> vorgegangen:
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> [mm]Q=m\cdot{}c\cdot{}\Delta T[/mm]
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> Den Wert für [mm]c\![/mm] kann man einer
> Tabelle weiter unten auf der Seite
> entnehmen. Da habe ich jetzt mal den Wert 3.5 für
> "tierisches Gewebe" genommen. Ich denke, das ist ein guter
> Näherungswert für einen Teig. Die Umgebungstemperatur in
> der Küche ist ca. 296.15 Kelvin. Also rechnet man hier:
> [mm]Q=2500\texttt{\,g}\cdot{}3.5\tfrac{\texttt{J}}{\texttt{g}\cdot{}\texttt{K}}\cdot{}(523.15-296.15)\texttt{\,K}=1986250\texttt{\,J}[/mm].
> Das ist also die Energie, die dem Teig ungefähr zugeführt
> wird.
> Seltsam ist nur, daß der
> Strompreis
> in Kilowattstunden berechnet wird, und ich nicht
> nachvollziehen kann, wieso dort die Zeit unberücksichtigt
> bleibt? Ich meine, es ist doch schon ein Unterschied, ob
> ich den Backofen für 15 min oder für 15 Stunden auf
> 250°C stelle?
Bsp:
Eine 60 W-Glühlampe (60 W = 0,06 kW) verbraucht während einer Brenndauer von 100 Stunden eine Energiemenge von 6,0 kWh:
0,06 kW * 100 h = 6,0 kWh
bei 1000 Stunden also 10 mal soviel -> also muss ich auch 10 mal mehr zahlen!
> Das müßte sich doch im Strompreis
> niederschlagen? [ Wieso nennt man das Ganze überhaupt
> Strompreis, wenn hier direkt der Preis für umgewandelte
> Energieeinheiten angegeben ist? ]
Naja, da im Haushalt die Spannung konstant ist, hängt die Leistung ja nur noch von dem Strom ab. Es hat sich wohl nun der "Strom"preis eingebürgert. Jeder spricht ja auch vom Strom"verbrauch", wobei man den eher ge- und nicht verbrauchen kann.
Zurück zur Rechnung:
1 J = 1 W * 1 s = 1 Ws
3600 J = 1 W * 3600 s = 1 W * 1 h = 1 Wh
3600000 J = 1000 W * 3600 s = 1000 W * 1 h = 1000 Wh = 1 kWh
also deine Energiemenge geteilt durch 3.6MJ ergibt den entsprechenden Wert an kWh. Der Wert erscheint mir bei dieser vorliegenden Aufgabe als durchaus zu gering. Dazu kommt ja noch, dass der Backofen vorgeheizt werden muss, und man diverse Verluste hat.
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> Grüße
> Karl
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mfg tee
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Hallo!
Nicht nur das.
Ich glaube bei weitem nicht, daß der Teig selbst auf 250°C aufgeheizt wird. Der besteht zu nem großen Teil aus Wasser, und das Wasser ist auch hinterher noch drin, sonst braucht man gute Zähne.
Die Temperatur muß so hoch sein, damit man einen hohen Temperaturgradienten erreicht, und die Hitze von außen auch schnell in dein Teig eindringt. Dabei verdampft natürlich schon einiges an Wasser, was ziemlich viel Energie kostet.
So ein Rinder- oder Schweinefilet wird auch nur bei etwa 60-80°C gegart, das dauert aber auch ne Stunde oder länger. Hat einerseits damit zu tun, daß das Garen selbst länger dauert, es dauert aber auch länger, bis die Hitze bis ins Innere des Fleisches vorgedrungen ist.
Wie dem auch sei, das ist sicher wieder so eine Aufgabe, an der die Physik scheitert, weil zu viele unbekannte Parameter im Spiel sind.
Mein Vorschlag: Die Heizung in so einem Backofen ist entweder an oder aus, halbe Sachen gibts da nicht. Die Temperatur wird über einen Thermostaten geregelt, der die Heizung an und aus macht. Das wird auch durch eine Kontrollleuchte angezeigt.
Wenn du deine Backwaren zubereitest, könntest du die Zeit stoppen, die die Leuche brennt, und das dann hinterher mit der Leistungsaufnahme des Herdes (Anleitung, aber nur vom Ofen, nicht von den Platten!) multiplizieren. Das ist das einfachste und genaueste, wenngleich du dann keine Zeit mehr hast, um während des Backens die Küche zu putzen 
Diese Energiezähler bringen dir nix, weil du meist nicht an den Anschluß ran kommst und dieser dann meist auch noch ein Drehstromanschluß ist.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 16:37 So 13.09.2009 | | Autor: | Karl_Pech |
Hallo Zusammen,
Danke für eure Antworten! Nachdem ich die Frage gestellt hatte, dachte mir schon, daß ich es mir mit der Rechnung etwas zu leicht gemacht habe.
Grüße
Karl
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