hallo ,
ich möchte herausfinden, wie lange es dauert-bzw welche Energie nötig ist aus 20 liter gesättigter kochsalzlsg 5 Liter Wasser zu verdampfen .
Wie berechnet man das , ggf auch für verschiedene konzentrationen
hallo ,
auch hallo,
ich möchte herausfinden, wie lange es dauert-bzw welche
Energie nötig ist aus 20 liter gesättigter kochsalzlsg 5 Liter
Wasser zu verdampfen .
pro Liter bzw. kg Wasserverdampfung wird die Verdampfungsenthalpie in Höhe von 2257 kJ erforderlich. Wie lange das dauert, hängt vom eingesetzten Gerät ab. Es gibt Verdampfer, die verdampfen Deine 5 kg in einer Sekunde. Nimmst Du einen offenen Topf auf dem Elektroherd wird’s schon ein Weilchen länger dauern. Es wird allerdings nicht bei 100 °C kochen, sondern erst bei etwas mehr als 104 °C.
Wie berechnet man das , ggf auch für verschiedene
konzentrationen
- Mengen ?
Die Wasserverdampfung ist bei einer Kochsalzlösung nicht so sehr von der Konzentration abhängig (mehr als ca. 31 % geht eh nicht), wohl aber die Erhöhung des Siedepunktes. Aber sooo hoch geht der ja auch nicht.
Schul chemie+physik (->Verdampfungsenthalpien etc ) ist
schon ein bischen weit weg deswegen die frage .
Vielen dank für alle Tips + Linx
Kurz und knapp: Verdampfe auf dem Elektroherd (oder sonstigem Gerät) aus Leitungswasser 5 Liter und nimm die Zeit, die das braucht. Für die Salzlösung gehts sicher nicht schneller, viel langsamer aber auch nicht (der Wärmeübergangswert ist bei der Salzlösung etwas schlechter, es ist ja schon kristallines Salz vorhanden).
Gruß B
Gruß
Pat
Nachtrag!
Auf einem mitteleuropäischen Durchschnitts-Elektroherd mit einer 3-kW-Platte brauchst Du etwas mehr als 1 Stunde, um 5 Liter Wasser bei voller Plattenleistung zu verdampfen. Dabei ist es ziemlich egal, ob das Wasser einer Salzlösung oder einer anderen Lösung verdampft, solange noch reichlich Lösung (und damit Wasser) vorhanden ist. In 20 Litern einer gesättigten Salzlösung ist das der Fall, auch wenn nachher 5 Liter fehlen.
Gruß
Pat
Viva za–pat–a !!!
Hallo Pat ,
erstmal danke für die Info , wirklich toll
genau was ich brauchte
Auf einem mitteleuropäischen Durchschnitts-Elektroherd mit
einer 3-kW-Platte brauchst Du etwas mehr als 1
-> bei 500 w analog 6 h ??? wie hast Du das gerechnet ???
Stunde, um 5
Liter Wasser bei voller Plattenleistung zu verdampfen.
wie lange braucht die Restlösüng um wieder auf 20 Grad abzukühlen ?
Ausprobieren ist klar , die einfache berechnung suche ich noch
Dabei
ist es ziemlich egal, ob das Wasser einer Salzlösung oder
einer anderen Lösung verdampft, solange noch reichlich Lösung
(und damit Wasser) vorhanden ist. In 20 Litern einer
gesättigten Salzlösung ist das der Fall, auch wenn nachher 5
Liter fehlen.Gruß
Pat
Danke für die Antworten -> haben sehr geholfen .
gruß B
Hallo Pat ,
erstmal danke für die Info , wirklich toll
genau was ich brauchteAuf einem mitteleuropäischen Durchschnitts-Elektroherd mit
einer 3-kW-Platte brauchst Du etwas mehr als 1-> bei 500 w analog 6 h ??? wie hast Du das gerechnet ???
Verdampfungsenthalpie pro kg Wasser(-dampf) ist 2257 kJ. 1 J = 1 Ws (in Worten: 1 Joule ist 1 Wattsekunde). 1 kJ = 1 kWs. Also ist die Verdampfungsenthalpie auch 2257 kWs und somit (nach Division durch 3600 s/h) etwas mehr als 0,6 kWh pro kg Wasser. Das mal 5 Liter Wasser (1 Liter Wasser ist recht genau 1 kg Wasser, wenn auch bei der hohen Temperatur etwa 4% fehlen) ergibt ungefähr 3 kWh. Strahlungswärme und andere Verluste (z. B. durch Konvektion) mal nicht berücksichtigt.
wie lange braucht die Restlösüng um wieder auf 20 Grad abzukühlen ?
Ausprobieren ist klar , die einfache berechnung suche ich noch
Die Wärmemenge zu berechnen ist relativ einfach: Du hattest 20 Liter gesättigte Kochsalzlösung. Bei 310 g Kochsalz pro Liter Lösung sind im Topf 6200 g oder 6,2 kg gelöstes Salz. Nach der Verdampfung sind noch 15 Liter im Topf mit 310 g/l Salz in der Lösung also mit 4,65 kg Salz in der Lösung. 6,2 kg minus 4,65 kg = 1,55 kg Salz ist auskristallisiert. Und weil das Produkt aus Dichte und (der alten) spez. Wärmekapazität für diese Lösung in dem fraglichen Temperaturbereich ziemlich genau 1,0 ist, beträgt die abzuführende Wärmemenge ca. 5300 kJ. Die Kühlung der 1,55 kg Salz ist noch nicht berücksichtigt, braucht hier auch nicht, sie beträgt nur etwa 1% der Wärmemenge für die Flüssigkeit.
Ohne genaue Kenntnis der tatsächlichen Gegebenheiten ist eine auch nur einigermaßen brauchbare Berechnung der Abkühlzeit nicht möglich. Solche Aufgaben werden mit Wärmeübertragern gelöst, die man sehr genau berechnen kann. Nur eben nicht für einmalig 15 Liter Lösung. Dennoch kann man eine Betrachtung anstellen, was denn möglich wäre. Zur Abkühlung von über 100 °C auf ungefähr 60 °C (oder 70°) wäre es gut, wenn Dein Topf flach wäre bei großem Durchmesser, also Typ Bratpfanne. Die große Oberfläche würde die Verdunstung (und damit Kühlung) begünstigen. Ab ungefähr 70 °C nach unten wäre der Topf besser vom Typ Ofenrohr, also kleiner Durchmesser aber ganz lang. Das würde die Konvektion begünstigen. Die ungünstigste Topfform wäre der Typ Kondensmilch-Dose, genau so dick wie lang.
Bei einer Umgebungstemperatur von 20 °C kommst Du (theoretisch) nie auf 20 °C. Im Winter bei -20 °C wird’s vielleicht nur ein bis zwei Stündchen dauern. Und wenn Du den Topf in einen kalten Gebirgsbach stellst, wird auch im Sommer bei über 20 °C im Schatten ein Topf vom Typ Milchdose in vielleicht einer Stunde auf 20 °C sein.
Danke für die Antworten -> haben sehr geholfen .
gruß B
gern geschehen
Gruß
Pat
Hallo Pat ,
Ich bekomm direkt wieder Lust in die thematik einzusteigen ( der gute alte dickerson geiss ruft )
Deine Erklärungen hören sich ziemlich praxisorientiert/kampferprobt an , speziell die Rolle der gefäßform ,oder geht es dabei nur ums Volumen / Oberflächen Vehältniss ?
Ansatzpunkt ist übrigens ein DIY Kondensationstrockner ( natürlich im Internet gefunden) .
kennst Du Seiten zum erweiterten thema ( angewandte physik\Chemie\Thermodynamik ), würde gerne wieder einsteigen -rein praxis\projektbezogen ???
Nochmal Danke für die Hilfe
gruß B
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