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(Frage) reagiert/warte auf Reaktion  | | Datum: | 13:48 Mi 28.09.2005 | | Autor: | PascalS |
Hallo liebe Community,
Ich habe mehrere Aufgaben gestellt bekommen und blicke leider gar nicht durch. Ich wäre froh wenn mir jemand eine "etwas ausführliche" Erklärung respektive Berechnung zu dieser Aufgabe geben könnte, damit ich dann die anderen selber erarbeiten kann.
a) Welche Leistung muss ein Holzofen mit dem Wirkungsgrad von 75% erbringen, um den Innenraum einer Blockhütte mit den Massen 3m x 4m x 2m auf einer Temperatur von 18 C zu halten. Die Wandstärke beträgt 25cm. Der Boden ist gut isoliert (kann vernachlässigt werden). Die Aussentemperatur beträgt 5 C.
Zusatz: Gamma von Holz beträgt 0.15 Watt pro Meter und Kelvin
b) Wie viel Kilogramm Holz wird dabei stündlich verbrannt? Der Heizwert von Holz beträgt 1.85 kWh pro Raummeter. Ein Raummeter entspricht ca. 0.7 Kubikmeter Holz.
c) Wieviel Holz könnte prozentual gespart werden, wenn die Wände isoliert würden? Ersatzwärmewiderstand der Wände: Wärmeleitzahl Gama(Neu) = 0.05 Watt pro Meter und Kelvin, Wandstärke neu 40cm.
Ich wäre über jede Hilfe dankbar.
Mit freundlichen Grüssen
Pascal Schori
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 14:38 Mi 28.09.2005 | | Autor: | Loddar |
Hallo Pascal,
![[willkommenvh]](/images/smileys/willkommenvh.png "[willkommenvh]") !!
> a) Welche Leistung muss ein Holzofen mit dem Wirkungsgrad
> von 75% erbringen, um den Innenraum einer Blockhütte mit
> den Massen 3m x 4m x 2m auf einer Temperatur von 18 C zu
> halten. Die Wandstärke beträgt 25cm. Der Boden ist gut
> isoliert (kann vernachlässigt werden). Die Aussentemperatur
> beträgt 5 C.
>
> Zusatz: Gamma von Holz beträgt 0.15 Watt pro Meter und
> Kelvin
Zunächst müssen wir uns einige geometrische Werte ermitteln.
Wie groß ist denn die Fläche $A_$, durch welche die Wärme nach draussen entweichen möchte?
Du musst hier also die Oberfläche eines Quaders ermitteln (ohne Boden, der bleibt ja unberücksichtigt gemäß Aufgabenstellung):
$A \ = \ ... \ [mm] m^2$
[/mm]
Welche Temperaturdifferenz [mm] $\Delta \vartheta$ [/mm] liegt denn vor zwischen innen und außen?
[mm] $\Delta \vartheta [/mm] \ = \ ... \ K$
Aus der Wärmeleitfähigkeit [mm] $\lambda [/mm] \ = \ 0,15 \ [mm] \bruch{W}{m*K}$ [/mm] ermitteln wir uns nun mit der Schichtdicke $s_$ des Holzes den Wärmedurchgangskoeffizient $k_$ :
$k \ = \ [mm] \bruch{\lambda}{s} [/mm] \ = \ ...$
Dieser Wärmedurchgangskoeffizient $k_$ gibt nun an, wieviel Watt Leistung (= Wärme pro Zeit) man nun benötigt, um $1 \ [mm] m^2$ [/mm] Wandfläche mit einer Temperaturdifferenz von $1 \ K$ zwischen innen und außen zu beheizen.
Was heißt das dann für unsere Fläche $A_$ und Temperaturdifferenz [mm] $\Delta \vartheta$ [/mm] ?
Am Ende musst Du diese ermittelte Leistung dann durch den genannten Wirkungsgrad teilen ...
Anmerkung: Wärmeübergangswiderstände - wie im Bauwesen üblich - bleiben bei dieser Rechnung unberücksichtigt.
Gruß
Loddar
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 16:01 Mi 28.09.2005 | | Autor: | PascalS |
Danke fürs Willkommen heissen und für die gute Erklärung.
Ich habe nun einfach folgendes, ichverstehe nicht ganz was du hier meinst:
Dieser Wärmedurchgangskoeffizient k gibt nun an, wieviel Watt Leistung (= Wärme pro Zeit) man nun benötigt, um 1 Quadratmeter Wandfläche mit einer Temperaturdifferenz von 1 Kelvin zwischen innen und außen zu beheizen.
Ich verstehe denn Übergang nicht ganz.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:32 Mi 28.09.2005 | | Autor: | Loddar |
Hallo Pascal!
> Dieser Wärmedurchgangskoeffizient k gibt nun an, wieviel
> Watt Leistung (= Wärme pro Zeit) man nun benötigt, um 1
> Quadratmeter Wandfläche mit einer Temperaturdifferenz von 1
> Kelvin zwischen innen und außen zu beheizen.
Der ermittelte Wert $k_$ ist nun eine Größe, welche die gesuchte Ofenleistung [mm] $P_{Ofen}$ [/mm] angibt, wenn ich eine Wandfläche von $1 \ [mm] m^2$ [/mm] betrachte, dessen Außenseite um $1 \ K$ kühler ist.
Schließlich muss ich ja innerhalb des Gebäudes Wärme erzeugen, um die Temperatur zu halten, da durch die Wände ja Wärme ausweicht.
In unserem System beträgt aber die Wandfläche $A_$ deutlich mehr als $1 \ [mm] m^2$ [/mm] und der Temperaturunterschied auch mehr als $1 \ K$.
Es gilt daher: [mm] $P_{Ofen} [/mm] \ = \ [mm] k*A*\Delta \vartheta$
[/mm]
War es das, was Du meintest? Ist es nun klar(er) ??
Gruß
Loddar
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 16:58 Mi 28.09.2005 | | Autor: | PascalS |
Alles klar!
Ich hab da viel zuweit gedacht.
Vielen Dank für die Antwort jetzt mach ich mich mal auf zu den anderen Aufgaben.
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