Wasser erwärmen

Hallo,

ein Bekannter bekam die Aufgabe mit 8 Mignonbatterien möglichst
schnell Wasser zu erhitzen.
Nun war meine spontane Idee: Alle Batterien parallel oder in Reihe,
kurzschließen und komplett im Wasser versenken....somit heizt der
Kurzschlussdraht und die Batterien werden selber auch warm/heiß.
Da der Vorgang nur einmal funktionieren muss, wäre das doch ne
einfache und effektive?!??! Lösung.
Oder gibt es nen anderen Weg wie man das Wasser schneller erhitzen
kann?

Danke,

Thomas

 

[Heiko Weinbrenner]

account_1@gmx.de schrieb:

Hallo!

Oder gibt es nen anderen Weg wie man das Wasser schneller erhitzen
kann?

Es wäre vielleicht gut zu wissen um wieviel Wasser es sich handelt und
um wieviel Grad es erhitzt werden soll.

MfG, Heiko.

 

[Martin Schneider]

Am Wed, 28 Dec 2005 07:20:23 -0800 schrieb account_1:

ein Bekannter bekam die Aufgabe mit 8 Mignonbatterien möglichst
schnell Wasser zu erhitzen.

Wo bekommt man solche Aufgaben?

Nun war meine spontane Idee: Alle Batterien parallel oder in Reihe,
kurzschließen und komplett im Wasser versenken....somit heizt der
Kurzschlussdraht und die Batterien werden selber auch warm/heiß.

Parallel oder in Reihe dürfe kaum einen Unterschied machen, es sei denn,
der Kurzschlussdraht hat einen nennenswerten Widerstand. Ich nehme an,
dass die Batterien bedingt durch der höheren Innenwiderstand noch mehr
heizung, als der Draht.

Da der Vorgang nur einmal funktionieren muss, wäre das doch ne
einfache und effektive?!??! Lösung.

Sicher das. Die Umwandlung einer x-beliebigen Energieform in Wärme ist
immer einfach und der Wirkungsgrad sollte in diesem Fall nahe an die 100%
ran kommen.

Oder gibt es nen anderen Weg wie man das Wasser schneller erhitzen
kann?

Ja, aber nicht mit Mignonzellen.

Bye Martin

 

[Stefan Engler]

Oder gibt es nen anderen Weg wie man das Wasser schneller erhitzen
kann?

Ja, aber nicht mit Mignonzellen.

Wie wäre es die Zellen direkt in Wasser zu geben und Salz rein zu
geben?

Da wäre der Aufwand mit den Draht nicht und die Entladung wäre
kontrollierter, durch
eine passende Menge Salz (Chemiker fragen).

(Zu Anfang aber reines Wasser benutzen, da sonst der Leitwert nicht
kontrollierbar ist)

Ich hätte bei der zuerst genannten Lösung aber Sorgen, dass die
Zellenwände den Belastungen
nicht stand halten und nicht die ganze Energie in Wärme umgestzt wird,
sodass ich mich hinter einer Sicherheitsscheibe aufhalten würde. (bei
meiner Variante bitte auch die Sicherheitsscheibe)

 

[Stefan Wernli]

account_1@gmx.de wrote:

Oder gibt es nen anderen Weg wie man das Wasser schneller erhitzen
kann?

Die 8 Mignonzellen benutzen um mittels Relais den 2kW Wasserkocher
einzuschalten.

Gruss,
Stefan

 

[Johannes Bauer]

account_1@gmx.de wrote:

ein Bekannter bekam die Aufgabe mit 8 Mignonbatterien möglichst
schnell Wasser zu erhitzen.

Klingt nach einer merkwürdigen Idee. Hier warum:

Nehmen wir an, du benutzt 8 NiMH-Akkus, die 1.2V und 2mAh haben. Das
wären also 2Ah. Wenn wir also sehr (!) optimistisch rechnen liefern die
Batterieen eine Stunde lang (bei nicht einbrechener Spannung) 2A Strom.
Also 1.2V * 2A = 2.4W = 2.4J/s. Macht also mal 3600s:

3600s * 2.4J/s = 8640 J

Eine Batterie enthält also 8640 Joule _Energie_. Insgesamt hast du also
8*8640 J = 69120 Joule an Energie, die du ins Wasser bringen möchtest.

Nehmen wir an, du könntest das mit einem Wirkungsgrad von 100%. Wasser
hat eine spezifische Wärmekapazität von 4.187 J/gK. Das bedeuted, du
brauchst 4.187 Joule um ein Gramm Wasser um ein Grad Kelvin (=ein Grad
Celsius) zu erhitzen. Angenommen du hast einen Liter Wasser:

DeltaT = 1/(4.187J/gK / 69120J * 1000g) = 16.5 °K

Dann könntest du deinen Liter Wasser also um 16.5°C erwärmen.
Dementsprechend einen halben Liter um 33°C. Um Wasser also von ungefähr
Zimmertemperatur zum Kochen zu bringen kannst du höchstens 200ml so
erhitzen.

Wenn du jetzt noch einrechnest, dass bei der Batterie sowohl die
Spannung mit der Zeit einbricht als auch der Strom schwächer wird und du
keinen perfekten Wirkungsgrad bei der Umsetzung der elektrischen in
Wärmeenergie haben wirst würde ich das ganze nochmal mit dem Faktor 1/2
multiplizieren.

Viele Grüße,
Johannes

 

[Johannes Bauer]

Johannes Bauer wrote:

Nehmen wir an, du benutzt 8 NiMH-Akkus, die 1.2V und 2mAh haben. Das
^^^^

Argh. 2000mAh.

Gruß,
Johannes

 

On Wed, 28 Dec 2005 18:12:48 +0100, Johannes Bauer
<dfnsonfsduifb@gmx.de> wrote:

account_1@gmx.de wrote:

ein Bekannter bekam die Aufgabe mit 8 Mignonbatterien möglichst
schnell Wasser zu erhitzen.

Die Frage ist, welche Menge und wozu? Als Not-Exit in irgendeinem
Szenario macht das durchaus vielleicht doch noch Sinn.

Nehmen wir an, du benutzt 8 NiMH-Akkus, die 1.2V und 2mAh haben. Das
wären also 2Ah. Wenn wir also sehr (!) optimistisch rechnen liefern die

beim OP hatte ich etwas von _Batterien_ gelesen. Also deutlich mehr
Kapazität - aber halt nur einmal.

Dementsprechend einen halben Liter um 33°C. Um Wasser also von ungefähr
Zimmertemperatur zum Kochen zu bringen kannst du höchstens 200ml so
erhitzen.

w.o. wieviel Wasser? nur möglichst schnell? wie weit?

Spannung mit der Zeit einbricht als auch der Strom schwächer wird und du

wird bei (Fast)KS ziemlich egal sein

keinen perfekten Wirkungsgrad bei der Umsetzung der elektrischen in
Wärmeenergie haben wirst würde ich das ganze nochmal mit dem Faktor 1/2

wieso? Gerade _dieser_ Prozess ist so ziemlich der einzige der an die
100% Wirkungsgrad heranreichen wird.

Heinz

 

[Stefan Heimers]

account_1@gmx.de wrote:

Hallo,

ein Bekannter bekam die Aufgabe mit 8 Mignonbatterien möglichst
schnell Wasser zu erhitzen.
Nun war meine spontane Idee: Alle Batterien parallel oder in Reihe,
kurzschließen und komplett im Wasser versenken....

Falls diese Variante erlaubt ist, warum nicht? Vieleicht zerstören sich die
Batterien dabei aber noch bevor sie genug leistung abgegeben haben.

Falls diese Variante verboten ist, und das so eine Art Prüfungsfrage ist,
dann ist die richtige Antwort wahrscheinlich einen Widerstand identisch dem
Innenwiderstand der Batterien als Heizkörper zu verwenden, damit erreicht
man kurzzeitig die maximal mögliche Leistung aus den Batterien, aber nur
die halbe gespeicherte Energie.

Stefan

--
Stefan Heimers
http://www.heimers.ch/

 

[Johannes Bauer]

Heinz Liebhart wrote:

keinen perfekten Wirkungsgrad bei der Umsetzung der elektrischen in
Wärmeenergie haben wirst würde ich das ganze nochmal mit dem Faktor 1/2

wieso? Gerade _dieser_ Prozess ist so ziemlich der einzige der an die
100% Wirkungsgrad heranreichen wird.

Schon. Aber wenn du dir die Errechnung der Kapazität angesehen hast,
wird klar, dass das mehr als eine Milchmädchenrechnung ist. Deswegen
spendier ich den Faktor 0.5 gererell (also um _alle_ Verluste zu
berücksichtigen). Dass der Wirkungsgrad der Umwandlung in Wärmeenergie
recht gut ist, ist mir klar. Wobei da auch geklärt werden muss, ob die
Batterieen ins Wasser dürfen - was ich mir nicht vorstellen kann. Dann
werden die während des Prozesses auch warm und geben die Energie an die
Umgebungsluft ab.

Gruß,
Johannes

 

[Lars Mueller]

Heinz, Liebhart wrote:

beim OP hatte ich etwas von _Batterien_ gelesen. Also deutlich mehr
Kapazität - aber halt nur einmal.

-v

 

[Axel Berger]

*Martin Schneider* wrote on Wed, 05-12-28 16:50:

Ja, aber nicht mit Mignonzellen.

Eventuell kann man unter Zuhilfenahme von Luftsauerstoff auch aus den
leeren Zellen noch etwas freisetzen. Gemäß der Aufgabenstellung wäre
eventuell zu fragen, wie man die Entflammung ohne Fremdzündung
bewerkstelligen könnte.

 

[Lars Mueller]

Johannes Bauer wrote:

recht gut ist, ist mir klar. Wobei da auch geklärt werden muss, ob die
Batterieen ins Wasser dürfen - was ich mir nicht vorstellen kann. Dann
werden die während des Prozesses auch warm und geben die Energie an die
Umgebungsluft ab.

Wenn die Batterien auch ins Wasser kommen, dann müssen sie ebenfalls
erwärmt werden. Wenn man nur ein wenig Wasser sehr stark erwärmen will,
wird das schnell zur Milchmädchenrechnung, da die Batterien mehr Wärme
aufnehmen, als sie über die Dauer der Entladung abgeben.

Gruß Lars

 

[Rolf_B]

account_1@gmx.de wrote:

ein Bekannter bekam die Aufgabe mit 8 Mignonbatterien möglichst
schnell Wasser zu erhitzen.
Nun war meine spontane Idee: Alle Batterien parallel oder in Reihe,
kurzschließen und komplett im Wasser versenken....somit heizt der
Kurzschlussdraht und die Batterien werden selber auch warm/heiß.
Da der Vorgang nur einmal funktionieren muss, wäre das doch ne
einfache und effektive?!??! Lösung.
Oder gibt es nen anderen Weg wie man das Wasser schneller erhitzen
kann?

Kommt auf die gewünschte Endtemperatur und die Raumtemperatur
an. Vielleicht kann man dann mit einem Peltierelement als Wärmepumpe
noch mehr rausholen ;-)

--
mfg Rolf Bombach

 

[Felix Opatz]

Stefan Engler wrote:

Oder gibt es nen anderen Weg wie man das Wasser schneller erhitzen
kann?


Ja, aber nicht mit Mignonzellen.


Wie wäre es die Zellen direkt in Wasser zu geben und Salz rein zu
geben?

Dann würde mindestens mal ein Teil der Energie zur Erzeugung von
Knallgas, Chlor und weiteren netten Dingen verwendet werden. Je nach
verwendetem Salz.

Gruß,
Felix

 

[Andre Bryx]

account_1@gmx.de schrieb:
....

Da der Vorgang nur einmal funktionieren muss, wäre das doch ne
einfache und effektive?!??! Lösung.
Oder gibt es nen anderen Weg wie man das Wasser schneller erhitzen
kann?

Ich würde bei meiner Nachbarin klingeln und sie fragen, ob sie
die Batterien für ihre Taschenlamp gebrauchen kann und mir dafür
mal eben auf dem Herd das Wasser heiß machen kann.

 

[Henning Paul]

Andre Bryx schrieb:

account_1@gmx.de schrieb:
...
Da der Vorgang nur einmal funktionieren muss, wäre das doch ne
einfache und effektive?!??! Lösung.
Oder gibt es nen anderen Weg wie man das Wasser schneller erhitzen
kann?

Ich würde bei meiner Nachbarin klingeln und sie fragen, ob sie
die Batterien für ihre Taschenlamp gebrauchen kann und mir dafür
mal eben auf dem Herd das Wasser heiß machen kann.

Klingt nach alten Point&Click-Adventure-Zeiten...

SCNR
Henning
--
henning paul home: http://www.geocities.com/hennichodernich
PM: henningpaul@gmx.de , ICQ: 111044613