Wärmeenergie < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 19:30 Di 30.06.2009 | | Autor: | Kylle |
Hallo liebe Forumfreunde,
ich habe die Wärmeenergie in zwei verschiedenen Räumen jeweils zu vier Messzeitpunkten berechnet mit der Formel:
[mm] W_{Q}=C\cdot{}m\cdot{}\Delta [/mm] t
[mm] (\Delta [/mm] t ist die Temperaturveränderung von Heizung und Raum, also [mm] t_{Heizung}- t_{Raum})
[/mm]
8:00 Uhr
Raum 1: [mm] W_{Q}= [/mm] 5501,55kJ
Raum 2: [mm] W_{Q}= [/mm] 5650,28kJ
10:30 Uhr
Raum 1: [mm] W_{Q}= [/mm] 4841,84kJ
Raum 2: [mm] W_{Q}= [/mm] 5194,01kJ
12:30 Uhr
Raum 1: [mm] W_{Q}= [/mm] 2897,13kJ
Raum 2: [mm] W_{Q}= [/mm] 4498,52kJ
14:30 Uhr
Raum 1: [mm] W_{Q}= [/mm] 1178,34kJ
Raum 2: [mm] W_{Q}= [/mm] 4409,93kJ
Also anhand dieser Daten kann man erkennen, dass zu jeder der angebenen Messzeiten der Raum 2 mehr Engergie verbraucht, da die Heizung in diesem Raum weniger heizt.
Die Frage, die ich nun habe ist, ob man nun sagen kann, ob der Raum 1 insgesamt am Vormittag weniger Energie verbraucht hat, weil es ja nur einige ausgewählte Zeitpunkte sind und nicht der komplette Zeitraum von 8:00-14:30.
Ich würde mich über jede Hilfe sehr freuen.
Mit freundlich Grüßen, David
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 21:35 Di 30.06.2009 | | Autor: | Franz1 |
Was wurde wann und wo gemessen?
Schreib mal eine Berechnung ausführlich auf.
Ist der "Energieverbrauch" eines Raums = Heizleistung?
mfG F
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 23:55 Di 30.06.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Du haettest besser im anderen thread weitergemacht, es fehlt dort ausserdem ne Rueckmeldung, ob die hilfe ankam.
du misst offensichtlich die Differenz der Raum und Heizungstemperatur? und dann mal C*m?
Du musst zum Vergleich aber auch noch die Raumtemperatur selbst heranziehen, wenn der eine Raum etwa [mm] 2^o [/mm] waermer ist, sagt das noch nix. Wenn die heizungskoerperflaechen nicht gleich sind sagt die Rechnung nichts usw.
Aber wenn die Daten sonst vergleichbar sind, 9also nicht in den Zwischenzeitraeumen sehr unterschiedliche Lueftung, oder Personenbesetzung war. kann man aus einigen messpunkten schon auf den ganzen Tag schliessen.
Nur, wenn im einen Raum a0viel gelueftet wurde, oder b) viel mehr personen waren (die heizen auch!!) ist der Versuch nichts wert.
die verglichenen Raeume sollten gleich viel aussenwaende, gleich viel Fenster, gleiches Stockwerk, vergleichbare nebenraeume haben usw.
Als schildere dein Projekt lieber genauer.
gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:32 Mi 01.07.2009 | | Autor: | Kylle |
Hallo,
vielen Dank für die Antworten!
Also wir haben zwei Räume, für die ich die Wärmeenergie berechnet habe. Im Raum 1 befindet sich eine Isolation hinter der Heizung und im Raum 2 gibt es keine Isolation. Meine Aufgabe war es nun zu untersuchen, ob die Isolation hinter der Heizung was bewirkt. Gemessen habe ich die Temperatur des Raumes, der Wände, der Heizung, die Luftfeutigkeit und die Außentemperatur.
Die Zeitpunkte findet man in dem ersten Thread.
Die Räume haben ähnliche Raumbedingungen.
Also die Räume haben die gleiche Anzahl (3) von gleichgrößen Heizungen, wir haben in beiden Räumen kurz nach der zweiten Messung gleich lang gelüftet, die Anzahl der Personen war gleich, die Räume haben gleich viele Fenster, gleiche Außenwände und Nebenräume, da sie sich übereinander befinden. Zwar liegt Raum 2 ein Stockwerk tiefer, aber das hatte keinen EInfluss auf die Sonneneinstrahlung, da die Sonne an diesem Tag (28.01.09) nicht geschien hat.
Für die Wärmeenergie habe ich folgende Formel benutzt: [mm] W_{Q}=C\cdot{}m\cdot{}\Delta [/mm] t
[mm] (\Delta [/mm] t ist die Temperaturveränderung von Heizung und Raum, also [mm] t_{Heizung}- t_{Raum}) [/mm]
Hier habe ich nochmal eine ausfürhliche Rechnung aufgeschrieben:
C= 1,01 [mm] \bruch{kJ}{kg°C} [/mm]
[mm] m=1,29\bruch{kg}{m³}*170m³=219,3kg
[/mm]
[mm] \Delta t=t_{Heizung}- t_{Raum}=43,14°C-18,3°C= [/mm] 24,84°C
[mm] W_{Q}=1,01 \bruch{kJ}{kg°C}\cdot{}219,3 kg\cdot{}(24,84°C) [/mm]
[mm] W_{Q}=5501,88 [/mm] kJ
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 21:35 Mi 01.07.2009 | | Autor: | Kylle |
Tut mir leid, dass ich die Aufgabe einfach so ohne Schluss abgeschickt habe.
Also in dem letzten Thread habe ich nochmal versucht das Experiment und die Rechnung nochmal zu verdeutlichen und würde mich sehr freuen, wenn da jmd ein Blick drauf werfen könnte, in Bezug auf die Threads davor,
Vielen vielen Dank im Voraus!
Mit freundlichen Grüßen David
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:29 Mi 01.07.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Da die Raeume ja offensichtlich recht gleichberechtigt sind, scheint der eine Raum sehr viel weniger Waermeenergie zu benoetigen.
Damit du die kleinen Werte hinkriegst, muss ja einfach der temperaturunterschied in dem Raum mit kleinerem Q kleiner sein.
ist die Raumtemperatur niedriger, oder die Heizungstemperatur hoeher?
Irgendwie leuchtet mir die Rechnung fuer die Waermemenge nicht ganz ein, es sei denn du erreichst im einen Raum dieselbe Temperatur wie im anderen mit kleinerer heizungstemperatur? Wie wird die Heizung geregelt? durch einen Thermostat, oder gar nicht? Also genauer, wie wird die niedrigere Temperatur der heizung im 'sparsameren Raum erreicht? Die auskunft fehlt noch.
Eigenartig ist dabei, dass die Waermemenge mit der Zeit im einen Raum stark abnimmt, im anderen nicht.
Dass du nicht ununterbrochen gemessen hat macht dabei nichts.
Nur sagt ein einziger Versuchstag noch nichts, du solltest das durch mindestens 2 weitere Tage mit Messungen kontrollieren, besonders wegen des eigenartigen Abfalls von morgens bis nachmittags.
Wenn du keine anderen Daten hast oder kriegen kannst (jetzt im Sommer) musst du wohl den Raum mit dem niedrigeren W als besser deklarieren.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:05 Do 02.07.2009 | | Autor: | Kylle |
Hallo,
erstmal wieder vielen Dank für die Beiträge!!
> ist die Raumtemperatur niedriger, oder die
> Heizungstemperatur hoeher?
Also die Heiztemperatur is in ,dem Raum 1, mit dem niedrigeren [mm] W_{Q} [/mm] niedriger.
Die Raumtemperatur ist um 8:00 in Raum 2 höher und ab 10:30-14:30 im Raum 2 höher. Also sind die Heiztemperaturen, sowie die Raumtemperaturen in beiden Räumen unterschiedlich.
> Irgendwie leuchtet mir die Rechnung fuer die Waermemenge
> nicht ganz ein, es sei denn du erreichst im einen Raum
> dieselbe Temperatur wie im anderen mit kleinerer
> heizungstemperatur?
Also ich glaub auch, dass die Rechnung nicht mehr korrekt ist, weil ich den Temperaturunterschied von zwei verschiedenen Körpern genommen habe, die keine gleiche Raum- oder Heiztemperatur hatten. Ich sehe auch keine Möglichkeit das mit der Raumtemperatur und der Heiztemperatur zu verienbaren.
Deswegen hab ich mir weitere Gedanken gemacht und bin auf folgende Möglichkeit gekommen, in der ich nur die Heiztemperatur beachte.
Und zwar weiß ich ja, dass die Wärme oben rechts in die Heizung einfließt, die Heizung linksum durchflißent, links nach unten steigt und nach rechts abfließt, also ist oben die Heizung warm und unten ist sie kalt. Und ich hab auch die Werte von dem oberen und unteren Teil der Heizung und weiß damit ungefähr, wie viel Wärme einfließt und wieder abfließt und genau das setze für [mm] \Delta [/mm] T ein. Die Werte wurde mit Hilfe eines Pyrometers gemessen.
Also muss muss ich die speziefische Wärmekapazität des Wassers in der Heizung, die Masse des Wasssers in der Heizung und den Temperaturuntersched zwischen oben und unten in die Formel einsetzen.
C=4187 [mm] \bruch{J}{kg*K}
[/mm]
m=Dichte*V=0,998203 [mm] \bruch{g}{cm³}*150cm³=149,73g= [/mm]
[mm] \Delta [/mm] T= [mm] T_{oben}- T_{unten}= [/mm] 60,6°C-46,5°C=14,1°C
[mm] W_{Q}= [/mm] 0,14973kg*4187 [mm] \bruch{J}{kg*K}*14,1°C=8839,565 [/mm] J
Kann das so sein und ist die Rechnun richtig und kann man das so berechnen?
Und ist die vorherige Rechnung wirklich falsch?
Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand heierbei eine Antwort geben könnte.
Gruß, Kylle
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(Antwort) fertig | | Datum: | 15:57 Fr 03.07.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Die Idee finde ich schon sehr viel besser. allerdings muesste man eigentlich die Durchflussgeschwindigkeit des wassers durch die Heizung kennen, oder abschaetzen koennen.
stell dir vor in einem Raum ist der Temperaturunterschied halb so hoch zwischen oben und unten, aber es fliesst doppelt soviel wasser pro Min durch, dann waer das dieselbe waermemenge pro Minute.
Kannst du nicht mal alle deine Messwerte hier in ner tabelle angeben, dann kann ich das besser beurteilen.
Die Messung die du jetzt vorschlaegst ist sehr viel durchdachter.
2 Randbedingungen. Erkundige dich, ob ihr eine Nachtabsenkung fuer die Heizung habt. Dann sollte man am besten messen, wie lange es -bei Beobachtung der 2 Heizungstemperaturen dauert, bis Raum 1 und 2 die gewuenschte gleiche Temperatur haben.
2. vergleichbar sind deine messungen nur wenn die Heizkoerper in den 2 Raeumen dieselbe Durchflussgeschwindigkeit haben.
3. lies unter Pyknometer in wiki nach was da ueber Emissionsgrad-Korrektur steht. kontrolliere eventuell mit einem Thermometer, das die Heizung beruehrt.
Aber zunaechst ein grosses Lob, wenn du selbst auf diese bessere Methode gekommen bist, denn sie misst ja wirklich eher, wieviel Waerme in den Raum transportiert wird.
Noch ne Frag aus reinem Interesse: Wie kannst du jetzt im sommer solche Messungen machen?
Gruss leduart
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Hallo,
vielen Dank Leduart für die Hilfe und das Lob!
Leider habe ich mir das Volumen in der Formel nur ausgedacht, weil ich dachte, dass ich es heute vom Hausmeister erfahren kann. Aber ich wusste nicht, dass die Heizungen hinter der Abdeckung Windungen hat, so dass es sehr schwer ist, das Volumen zu bestimmen. Leider scheint auch keiner zu wissen, wie viel Wasser da durchfließt.
In Hinblick auf die Durchflussgeschwindigkeit des Wassers habe ich noch nicht gefragt, weil ich nicht wusste, dass ich es brauche. Jedoch vermute ich, dass es auch keiner wissen wird, da irgendwie ein System mehrere Heizungen versorgt oder so.
Ich weiß nicht, ob ich den Begriff Nachtabsenkung richtig verstanden habe, aber ich weiß, dass die Heizung ab ungefähr 5 Uhr morgens anfängt zu heizen und wenn eine gewünschte Temperatur erreciht ist, stellt sie sich von alleine ab. Das kann ich aufjedenfall genauer heruaskriegen.
Also ich weiß ncith, ob die beiden Räume die gleiche Durchflussgeschwindigkeit haben, aber ich glaub, dass es der Hausmeister wissen sollte.
> Dann sollte man am besten messen, wie lange es -bei Beobachtung der 2
> Heizungstemperaturen dauert, bis Raum 1 und 2 die
> gewuenschte gleiche Temperatur haben.
> 2. vergleichbar sind deine messungen nur wenn die
> Heizkoerper in den 2 Raeumen dieselbe
> Durchflussgeschwindigkeit haben.
Ich kann nicht mehr messen, ich habe schon im Winter an zwei Tagen (21./28.01.09) gemessen und weitere Messungen kann ich nicht mehr durchführen, weil ich die Isolation entfernen musste und wie von Leduart schon hingewiesen wurde, haben wir Sommer.
Am 21.01.09 habe ich in beiden Räumen gemessen, jedoch war im Raum 1 noch keine Isolation angebracht, damit man herausfinden kann, ob es große Unterschiede ziwschen den beiden Räumen gibt.
Am 28.01.09 habe ich im Raum 1 die Isolation hinter die Heizung gemacht und nochmal identische Messungen durchgeführt.
Hier habe ich all meine Wetre aufgeüfhrt, die ich für wichtig halte( ich habe die Luftfeuchtigkeit und die Temperatur der Wände weggelassen):
Raum 1
-8:00
Temperatur der Heizung (Mittelwert/Oben an der Heizung/unten an Heizung):
1) 54,2°C/ 60,6°C / 46,5°C
2) 32,3°C/ 46,7°C / 29,4°C
3) 37,3°C/ 48,5°C / 32,8°C
Raumtemperatur: 18,3°C
- 10:30
Temperatur der Heizung (Mittelwert/Oben an der Heizung/unten an Heizung):
1) 50,3°C/ 59,7°C / 46,0°C
2) 29,7°C/45,5°C / 29,3°C
3) 36,7°C/ 43,9°C / 33,0°C
Raumtemperatur: 19,7°C
-12:30
Temperatur der Heizung (Mittelwert/Oben an der Heizung/unten an Heizung):
1) 40,0°C/ 42,5°C / 38,9°C
2) 27,2°C/ 32,0°C / 26,5°C
3) 31,0°C/ 33,4°C / 29,0°C
Raumtemperatur: 20,3°C
-14:30
Temperatur der Heizung (Mittelwert/Oben an der Heizung/unten an Heizung):
1) 32,4°C/ 34,7°C / 31,0°C
2) 22,4°C/ 30,9°C / 20,5°C
3) 25,7°C/ 29,6°C / 22,3°C
Raumtemperatur: 22,4°C
Raum 2:
-8:00
Temperatur der Heizung (Mittelwert/Oben an der Heizung/unten an Heizung):
1) 19,4°C/ 19,9°C / 19,4°C
2) 58,7°C/ 65,9°C / 56,0°C
3) 49,8°C/ 62,7°C / 44,3°C
Raumtemperatur: 18,5°C
-10:30
Temperatur der Heizung (Mittelwert/Oben an der Heizung/unten an Heizung):
1) 18,9°C/ 19,3°C / 18,9°C
2) 58,2°C/64,7°C / 55,5°C
3) 48,3°C/ 61,0°C / 42,7°C
Raumtemperatur: 19,6°C
-12:30
Temperatur der Heizung (Mittelwert/Oben an der Heizung/unten an Heizung):
1) 17,7°C/ 17,7°C / 17,1°C
2) 57,8°C/ 63,1°C / 55,0°C
3) 43,3°C/ 54,7°C / 38,1°C
Raumtemperatur: 20,2°C
-14:30
Temperatur der Heizung (Mittelwert/Oben an der Heizung/unten an Heizung):
1) 17,8°C/ 17,9°C / 17,6°C
2) 56,3°C/ 59,6°C / 53,0°C
3) 47,2°C/ 57,7°C / 39,3°C
Raumtemperatur: 20,8°C
Also für die Rechnung wären jeweils die zweiwten und dritten Werte der Temperatur der Heizung interessant. Diese Werte wurden mit Hilfe eines Pyrometers mittig an der Heizung gemessen, sowohl von der Länge als auch von dr Höhe. Bei dieser Rechnung wäre es aber bessen die Werte von Einfluss und von Abfluss zu haben, die ich leider nicht habe.
Also ich würde mich sehr freuen, wenn es doch noch irgendwie hinzubekommen wäre mit den Werten, die mir zu Verfügung stehen und mit Vermutung in Hinsicht der anderen Werte.
Ich hab bsichen viel Geschrieben, aber ich würde mcih deswegen umso mehr freuen, wenn sich jemand die Mühe macht mir zu helfen.
Gruß, Kylle
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 18:58 Fr 03.07.2009 | | Autor: | David_hh |
ich teile mir den Namen Kylle mit einem Freund und David_hh ist mein eigener Name, also bitte nicht wundern, dass ich das leider vertauscht habe.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 22:39 Fr 03.07.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
kurze Frage, die 3 Heizungsmessungen sind von 3 Heizkoerpern?
Dann hat der 1)in Raum 2 gar nie geheizt?, denn Ungenauigkeiten von [mm] 1^o [/mm] musst du einrechnen.
Dann ist mit den Ergebnissen wenig anzufangen, den in einem Vergleichsraum hast du 2 funktionierende (oder angestellte) Heizungen, im anderen nur 2.
Die 2 messungen an je einer Heizung versteh ich auch nicht, wenn du sagst, du hast nur eine Messung in der Mitte der Heizung gemacht.
Also wie kamst du auf die 2 Werte? Die liegen ja recht weit auseinander?
1) 54,2°C/ 60,6°C
2) 32,3°C/ 46,7°C
3) 37,3°C/ 48,5°C
ich kann mir die Werte in 2 Tagen noch mal genauer ansehen, ob man damit was machen kann.
Du hast hier 2 Raeume, sagst aber du hast messungen von 2 Tagen? wo sind die vom 1. ten, wo die vom zweiten?
Gruss leduart
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Hallo,
also es ist es schwierig den Versuch zu erklären, aber mittels diesem Beitrags hoffe ich, dass man den Veruch besser versteht.
Also auf die drei Werte bei der Temperatur der Heizung komme ich, weil ich den Laser des Pyrometers mal oben (oben an der Heizung), unten (unten an der Heizung) und oben+unten (Mittelwert ausgerechnet vom Pyrometer) angesetzt habe.
Im vorletzten Beitrag habe ich nur die Messwerte vom zweiten Tag aufgeführt.
Nun will ich auch die vom 21.01.09 nennen:
Vorher muss ich aber nochmal sagen, dass am 21.01.09 die Messung um 14:30 nicht stattgefunden hat, und dass 10:30 und 12:30 aus Zeitgründen nur noch an einer Heizung gemessen habe.
Raum 1
-8:00
Temperatur der Heizung (Mittelwert/Oben an der Heizung/unten an Heizung):
1) 39,1°C
2) 56,5°C/ 61,4°C/ 51,5°C
3) 45,8°C/ 57,5°C / 42,2°C
Raumtemperatur:20,9°C
-10:30
Temperatur der Heizung (Mittelwert/Oben an der Heizung/unten an Heizung):
1) 32,3°C/ 42,0°C/ 31,0°C
Raumtemperatur:20,7°C
-12:30
Temperatur der Heizung (Mittelwert/Oben an der Heizung/unten an Heizung):
1) 38,3°C/ 40,8°C/ 37,1°C
Raumtemperatur: 20,8°C
Raum 2
-8:00
Temperatur der Heizung (Mittelwert/Oben an der Heizung/unten an Heizung):
1) 42,1°C/49,0°C/ 39,2°C
2) 24,5°C/ 42,0°C/ 25,8°C
3) 31,2°C/ 42,9°C / 27,5°C
Raumtemperatur: 19,3°C
-10:30
Temperatur der Heizung (Mittelwert/Oben an der Heizung/unten an Heizung):
1) 33,4°C/ 41,4°C/ 33,1°C
Raumtemperatur: 20,9°C
12:30
Temperatur der Heizung (Mittelwert/Oben an der Heizung/unten an Heizung):
1) 37,8°C/ 39,6°C/ 36,8°C
Raumtemperatur: 21,4°C
Ich würde mich sehr freuen, wenn jemand mir helfen könnte.
Vielen Danl im Voraus!
Gruß, David
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 21:20 Di 07.07.2009 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 19:20 So 05.07.2009 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:17 Mi 08.07.2009 | | Autor: | David_hh |
Hallo liebe Forumfreunde,
also nun ist alles sehr kompliziert geworden mit den vielen Fragen, Mitteilungen und Antworten, weswegen ich es jetzt nochmal komprimiert zusammenfassen und nochmal versuchen will die Aufgabe darzustellen:
Also wir haben zwei Räume, für die ich die Wärmeenergie berechnet habe. Im Raum 1 befindet sich eine Isolation hinter der Heizung und im Raum 2 gibt es keine Isolation. Meine Aufgabe war es nun zu untersuchen, ob die Isolation hinter der Heizung was bewirkt. Gemessen habe ich die Temperatur des Raumes, der Wände, der Heizung, die Luftfeutigkeit und die Außentemperatur.
Die Zeitpunkte findet man in dem ersten Thread.
Die Räume haben ähnliche Raumbedingungen.
Also die Räume haben die gleiche Anzahl (3) von gleichgrößen Heizungen, wir haben in beiden Räumen kurz nach der zweiten Messung gleich lang gelüftet, die Anzahl der Personen war gleich, die Räume haben gleich viele Fenster, gleiche Außenwände und Nebenräume, da sie sich übereinander befinden. Zwar liegt Raum 2 ein Stockwerk tiefer, aber das hatte keinen EInfluss auf die Sonneneinstrahlung, da die Sonne an diesem Tag (28.01.09) nicht geschien hat.
Zudem weiß ich jetzt, dass die Durchflussgeschwindigkeit in beiden Räumen gleich war, weil dei Außentemperatur, so wie die Stufe an der Heizung gleich war, wonach sich die Hezung richtet.
Und die beiden Heizungen haben eine Nachtabsenkung.
Für die Wärmeenergie habe ich folgende Formel benutzt: [mm] W_{Q}=C\cdot{}m\cdot{}\Delta [/mm] t
Und zwar weiß ich, dass die Wärme oben rechts in die Heizung einfließt, die Heizung linksum durchflißent, links nach unten steigt und nach rechts abfließt, also ist oben die Heizung warm und unten ist sie kalt. Und ich hab auch die Werte von dem oberen und unteren Teil der Heizung und weiß damit ungefähr, wie viel Wärme einfließt und wieder abfließt und genau das setze für [mm] \Delta [/mm] T ein. Die Werte wurde mit Hilfe eines Pyrometers gemessen.
Also muss muss ich die speziefische Wärmekapazität des Wassers in der Heizung, die Masse des Wasssers in der Heizung und den Temperaturuntersched zwischen oben und unten in die Formel einsetzen.
C=4187 [mm] \bruch{J}{kg\cdot{}K} [/mm]
m=Dichte*V=0,998203 [mm] \bruch{g}{cm³}\cdot{}V [/mm] (V kenn ich leider nicht)
[mm] \Delta [/mm] T= [mm] T_{oben}- T_{unten}= [/mm] 60,6°C-46,5°C=14,1°C
[mm] W_{Q}= [/mm] 4187 [mm] \bruch{J}{kg\cdot{}K} [/mm] *0,998203 [mm] \bruch{g}{cm³}\cdot{}V*14,1°C [/mm]
Ist die Rechnung so weit richtig? Und wie kann ich die Rechnung beenden, wenn ich nicht weiß, wie groß das Volumen des Wassers in der Heizung ist.
Ich würde mich über jede Hilfe sehr freuen.
Mit freundlichen Grüßen, David
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:17 Mi 08.07.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ohne irgendwelche annahmen kannst du nichts machen.
erste Annahme: alle Heizkoerper haben das gleiche volumen und den gleichen Durchfluss.
Zumindest kannst du das fuer die Heizkoerper in einem Raum an 2 verschiedenen Tagen ohne Zoegern machen.
Dann bleibt die Durchflussmenge und das volumen gleich und du kannst die Werte vergleichen.
Dann nimm die Werte oben und unten an der heizung und rechne das als Energieabgabe, mit fiktivem V und Durchfluss.
(das V kannst du aus den aeusseren Abmessungen wenigstens auf ca 50% abschaetzen, rechne das Ding als Quader und nimm die Haelfte.
2. Annahme: die Zimmertemperatur ueber eine Messperiode gemittelt ist nicht zu unterschiedlich. Das sollte man erst dann korrigieren, wenn im Raum mit mehr energieverbrauch die Temp. deutlich niedriger ist.
Dann die Einzelwerte des Energieverbrauchs aller drei Heizungen addiert vergleichen fuer die Messungen , und dann die ueber den Tag verteilten addieren und vergleichen.
das letzte sollte die beste Einschaetzung sein.
Wenn dann fuer einen der 2 Raeume ein deutliches Mehr raukommt ist es wahrscheilich wegen der fehlenden Isolierung.
Du solltest allerdings nicht mit 4 stelliger Genauigkeit rechnen. z.bsp die dichte einfach mit [mm] 1kg/dm^3 [/mm] usw.
Durch das nur abgeschaetzte V weisst du zwar am ende nicht, wieviel Energie du gespart hast (falls ueberhaupt) aber wenigstens ob.
Ohne weiter Informationen kommst du nicht weiter.
Dass der Lehrer, der dich damit betraut hat, so wenige messungen fuer ausreichend hielt ist seine Schuld. Eigentlich muss man die Rechnungen erst planen und dann messen.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:48 Do 09.07.2009 | | Autor: | David_hh |
Hallo,
vielen Dank für die Hilfe! Es hat mir sehr weitergeholfen!
Ich habe aber dennoch einige Fragen zu der Rechnung:
Wieso hat ein Raum an zwei verschiedenen Tagen die gleiche Durchflussgeschwindigkeit? Ich dachte, sie hängt von der Außentemperatur ab und von der Stufe der Heizung ab (wobei alle aufjedenfall auf die geliche Stufe gestellt wurden.
Meine Formel lautet: [mm] W_{Q}=C\cdot{}m\cdot{}\Delta [/mm] t
Setze ich für das m= V*Durchflussgeschwindigkeit ein?
Wie groß könnte eine fiktive Durchflussgeschwindigkeit sein?
Ich würde mich sehr über weitere Hilfe freuen!
Mit freundlichen Grüßen, David
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:51 Do 09.07.2009 | | Autor: | Loddar |
Hallo David!
> Wieso hat ein Raum an zwei verschiedenen Tagen die gleiche
> Durchflussgeschwindigkeit? Ich dachte, sie hängt von der
> Außentemperatur ab und von der Stufe der Heizung ab (wobei
> alle aufjedenfall auf die geliche Stufe gestellt wurden.
Wenn die Heizung durch das Ventil (Drehventil?) auf eine bestimmte Stufe eingestellt wurde, ist damit auch die Durchflussmenge des Heizwassers festgelegt.
Oder gibt es hier Automatik-Thermostate, welche auf die Umgebungstemperatur reagieren? Dann werden die Vergleiche immer unvergleichbarer.
Gruß
Loddar
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 19:01 Do 09.07.2009 | | Autor: | David_hh |
Hallo,
also die Heizungen haben ein Drehventil. Ich weiß nicht, ob die Heizungen ein Drehventil und ein Automatik-Thermostate haben kann und auch tatsächlich hat. Der Hausmeister meinte aber glaube ich mal, dass der die Durchflussgeschwindigkeit von der Außentemperatur abhängig ist, was vielelicht auf ein Automatik-Thermostate heinweist.
Gruß, David
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| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 22:15 Do 09.07.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
wenn die Heizungen ventile haben, wird i.A. bei kleinerer Aussentemperatur mit einer zentralen Einstellung die Temperatur des Heizungswassers erhoeht. Nur selten wird die Durchflussgeschw erhoeht. Es gibt fuer eure Schule einen Heizungsfachmann ,jemand der jaehrlich oder oefter die heizung ueberprueft. Der sollte das wissen, selten der Hausmeister.
Aber zum vergleich der 2 Raeume mit gleich eingestellten Ventilen ist das ja egal.
verdaechtig ist nur der eine heizkoerper, der gar nichts tut., der ist anscheinend abgestellt. du musst also schon ueber alle 3 Heizkoerper mitteln, um was vernuenftiges zu kriegen. ich hab keine Lust da rumzurechnen. mach also mal die Rechnung fuer einen Tag in den 2 gleichwertigen Raeumen und sieh was rauskommt,
Wenn am zweiten Tag das Wetter bzw. die aussentemperatur nicht sehr anders war, sollte man auch fuer die 2 Tage vergleichen koennen.
Man kann auch ne Facharbeit schreiben, indem man sagt: leider ist nix gescheites rausgekommen. Ich haette folgendes ... messen muessen, folgende Informationen besorgen muessen dann koennte ich folgende Rechnungen machen. Da ich die jetzt nicht messen kann stell ich wenigstens ein ordentliches Messprogramm vor, und wie man dann mit den Messungen umgehen muesste.
So laufen sogar Diplomarbeiten in Physik, wenn man eben zu spaet merkt, dass man was nicht gemessen hat und das nicht widerholen kann. die Facharbeit ist dann mehr :Planung einer ...
Besprich das mit deinem lehrer, der ja ein gewisses mitverschulden hat, wenn er zulies, dass du damals nur 2 Tage und die wenigen daten aufgenommen hast. (Schlimmer ist es, wenn du damals seine Hinweise auf mehr oder besser nicht beachtet hast. aber auch dann ist ne gruendliche Ueberlegung was haette sein muessen und wie man damit rechnen koennte ne moegliche Facharbeit.
Gruss leduart
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:24 Fr 10.07.2009 | | Autor: | David_hh |
Hallo,
zunächst wollte ich mich bedanken und sagen, dass mir bei der Aufgabe sehr weitergeholfen wurde.
Nun will ich das Ergebnis auch mal rechnen:
1. Annahme: Zwei Heizungen im selben Raum haben das gleiche Volumen und den gleichen Durchfluss, weil die Heizungen auf die gleiche Stufe gestellt wurden. Wir nehmen die Werte, die wir oben und unten an der Heizung gemessen haben und rechnen das als Ernergieabgabe mit einem fiktiven V (und Durchfluss). Für die Abschätzung des V habe ich, wie es mir geraten wurde, die Heizung als Quader ausgemessen und die Hälfte dessen Volumen genommen:
Raum 1 (21.01.09):
Heizung 1:
C=4187 [mm] \bruch{J}{kg\cdot{}K} [/mm]
[mm] t_{oben}=49K
[/mm]
[mm] t_{unten}=39,2K
[/mm]
V=0,03m³=30dm 3
m=Dichte*V=1 [mm] \bruch{kg}{dm³}\cdot{} [/mm] 30dm³=30kg
[mm] W_{Q}=4187 \bruch{J}{kg\cdot{}K}*30kg*9,8K=1230978J=1230,978kJ
[/mm]
Heizung 2:
C=4187 [mm] \bruch{J}{kg\cdot{}K} [/mm]
[mm] t_{oben}=42K
[/mm]
[mm] t_{unten}=25,8K
[/mm]
V=0,0152m³=15,2dm 3
m=Dichte*V=1 [mm] \bruch{kg}{dm³}\cdot{} [/mm] 15,2dm³=15,2kg
[mm] W_{Q}=4187 \bruch{J}{kg\cdot{}K}*15,2kg*16,2K=1031006 [/mm] J=1031kJ
Heizung 3:
C=4187 [mm] \bruch{J}{kg\cdot{}K} [/mm]
[mm] t_{oben}=42,9K
[/mm]
[mm] t_{unten}=27,5K
[/mm]
V=0,0152m³=15,2dm 3
m=Dichte*V=1 [mm] \bruch{kg}{dm³}\cdot{} [/mm] 15,2dm³=15,2kg
[mm] W_{Q}=4187 \bruch{J}{kg\cdot{}K}*15,2kg*15,4K=980093 [/mm] J=980,093kJ
[mm] W_{Q}= C*m*\Delta [/mm] t
gesamter Energieverbrauch: 3241kJ
Raum 1 (28.01.09): MIT ISOALTION
Heizung 1:
C=4187 [mm] \bruch{J}{kg\cdot{}K} [/mm]
[mm] t_{oben}=60,6K
[/mm]
[mm] t_{unten}=46,5K
[/mm]
V=0,03m³=30dm 3
m=Dichte*V=1 [mm] \bruch{kg}{dm³}\cdot{} [/mm] 30dm³=30kg
[mm] W_{Q}=4187 \bruch{J}{kg\cdot{}K}*30kg*14,1K=1771101J=1771,101kJ
[/mm]
Heizung 2:
C=4187 [mm] \bruch{J}{kg\cdot{}K} [/mm]
[mm] t_{oben}=46,7K
[/mm]
[mm] t_{unten}=29,4K
[/mm]
V=0,0152m³=15,2dm 3
m=Dichte*V=1 [mm] \bruch{kg}{dm³}\cdot{} [/mm] 15,2dm³=15,2kg
[mm] W_{Q}=4187 \bruch{J}{kg\cdot{}K}*15,2kg*17,3K=1101013 [/mm] J=1101kJ
Heizung 3:
C=4187 [mm] \bruch{J}{kg\cdot{}K} [/mm]
[mm] t_{oben}=48,5K
[/mm]
[mm] t_{unten}=32,8K
[/mm]
V=0,0152m³=15,2dm 3
m=Dichte*V=1 [mm] \bruch{kg}{dm³}\cdot{} [/mm] 15,2dm³=15,2kg
[mm] W_{Q}=4187 \bruch{J}{kg\cdot{}K}*15,2kg*15,7K=999185 [/mm] J=999,185kJ
gesamter Energieverbrauch: 3871kJ
2. Annahme: In den Räumen 1 und 2 ist die Zimmertemperatur annähernd gleich. (0,1K Unterschied, außer bei der letzte Messung, wo jedoch ein Messfehler vorliegt).
Raum 2 (28.01.09):
Heizung 1:
C=4187 [mm] \bruch{J}{kg\cdot{}K} [/mm]
[mm] t_{oben}=19,9K
[/mm]
[mm] t_{unten}=19,4K
[/mm]
V=0,03m³=30dm 3
m=Dichte*V=1 [mm] \bruch{kg}{dm³}\cdot{} [/mm] 30dm³=30kg
[mm] W_{Q}=4187 \bruch{J}{kg\cdot{}K}*30kg*0,5K=62805J=62,805kJ
[/mm]
Heizung 2:
C=4187 [mm] \bruch{J}{kg\cdot{}K} [/mm]
[mm] t_{oben}=65,9K
[/mm]
[mm] t_{unten}=56K
[/mm]
V=0,0152m³=15,2dm 3
m=Dichte*V=1 [mm] \bruch{kg}{dm³}\cdot{} [/mm] 15,2dm³=15,2kg
[mm] W_{Q}=4187 \bruch{J}{kg\cdot{}K}*15,2kg*9,9K=630059 [/mm] J=630,059kJ
Heizung 3:
C=4187 [mm] \bruch{J}{kg\cdot{}K} [/mm]
[mm] t_{oben}=62,7K
[/mm]
[mm] t_{unten}=44,3K
[/mm]
V=0,0152m³=15,2dm 3
m=Dichte*V=1 [mm] \bruch{kg}{dm³}\cdot{} [/mm] 15,2dm³=15,2kg
[mm] W_{Q}=4187 \bruch{J}{kg\cdot{}K}*15,2kg*18,4K= [/mm] 1171020J=1171kJ
gesamter Energieverbrauch: 1863kJ
Raum 1 (28.01.09): MIT ISOALTION
gesamter Energieverbrauch: 3871kJ (siehe oben)
Nach dieser Rechnung verbraucht der Raum mit Isolation am meisten Energie, was mir nicht so ganz passt. ich hätte mich mehr gefreut, wenn die Rechnung ein positiven Effekt der Isolation verdeutlichen würde.
Ich habe aber auch noch eine Frage zur Rechnung:
Ich sollte doch mit einer fiktiven Durchlaufgeschwindigkeit rechnen, aber wie kann ich das in die Formel einbringen? Und wie groß wäre denn ungefähr die Durchlaufgeschwindigkeit?
Ich würde mich sehr freuen, wenn mir jemand antworten könnte!
Gruß, David
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(Antwort) fertig | | Datum: | 13:25 Sa 11.07.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Nachdem ich mir all die Werte nochmal durchgelesen habe, denk ich dass du einfach - leider - nichts mit diesen Messungen anfangen kannst. in Raum 2 ist offensichtlich die groesste Heizung voellig abgeschaltet, du misst an ihr in Jedem Punkt praktisch Zimmertemperatur (und sogar weniger! (das weniger kann davon kommen, wenn sie an ner kalten (Aussen)Wand steht.
Damit ist es eigentlich sicher, dass die Durchflussgeschw. in diesem Raum in den zwei (ja auch noch kleineren) Heizungskoerpern erheblich groesser gewesen sein muss.
(Wenn man einen Raum zu kalt findet dreht man automatisch die Ventile auf)
Die durchflussgeschw. spielt die hauptrolle, nicht die groesse des Heizkoerpers (seine Oberflaeche bzw. Volumen)
Bei groesserer Oberflaeche kann er nur mehr Energie pro Zeit abgeben, d.h. bei gleicher Durchflussgeschw. sollte beim groesseren Koerper sich Anfangs und endtemp. mehr unterscheiden.
Deine Messungen sind ausserdem hoechstens auf [mm] 1^o [/mm] genau.
Die Einflusstemp. sollte bei allen Hk. etwa gleich sein (im gleichen Raum) das stimmt ja so etwa.
jetzt zur Rechnung: Eigentlich kommt es auf das Volumen des W. im Hk nicht an, sondern Nur auf die menge, die pro Zeit durchfliesst.
Annahme, pro min fliessen 2 ltr Wasser durch, die verlieren 10^oK dann ist diese Menge Energie in den Raum gegangen. fliesst doppelt soviel durch dann eben doppelt so viel Energie. Wenn du also die Durchflussmenge wuesstest, kannst du was ueber die Energieabgabe sagen, ohne das nicht.
Damit wird es aussichtslos die 3 Raeume zu vergleichen.
bleibt also nur der eine Raum an 2 Tagen.
3800 und 3200 das ist bei der Ungenauigkeit der Messungen keine Aussage moeglich. denn du hast erhebliche Fehlerquellen: 1.Stelle an der T gemessen wurde, die ist sicher nicht genau gleich (mal naeher mal weiter weg vom Ein und Ausfluss)
2. Fehler bei der Temperaturmessung ca fuer die Differenz etwa 10%.
3. verschiedene durchflussgeschwindigkeiten an den 2 tagen.
bei 1ltr/Min waeren schon 0,1 Ltr/Min 10% Fehler.
4. verschiedene aussentemperatur: fall es etwa am 28.1. aussen 1 bis 2 ^o waermer war musste die Heizung da weniger leisten.
Du siehst es kommt auf vieles an.
1. 2 Raeume vergleichen kann man nur, wenn sie wirklich gleiche Verhaeltnisse haben.
2. 1 Raum, verschiedene Tage vergleichen dann muessten die Aussentemp. gleich sein.
in meiner Gegend (bei Bonn) sind am 28. die Maximaltemp zwar hoeher, der Durschscnitt aber kleiner.
Du hast die Messungen am Vormittag gemacht, die wechselnde Schueleranzahl in den Raeumen spielt ne grosse Rolle usw. usw.
Aus deinen Daten kann man also leider nichts schliessen , was mit Wissenschaftlichkeit irgendwas zu tun hat.
Vielleicht redest du doch noch mal mit dem Lehrer, von dem du das Thema hast und aenderst es so wie ich in nem frueheren post geraten habe.
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 12:00 Mo 13.07.2009 | | Autor: | David_hh |
Vielen Dank,
ich fand diese Aufgabe wegen der fehlenden Wert usw sehr schwer, aber ich bin nun zu einem nachvollziehbaren Ende diese Aufgabe gekommen.
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