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Kategorie: > Wissenschaft > Physik / Chemie |
spezifische Wärmekapazität von Wasserdampf | |
Gast (Matthias Fertig) (Gast - Daten unbestätigt) 12.02.2001 |
Hallo zusammen, für die Modellbildung eines Wärmetauschers brauche ich Gruß Matthias fertig |
Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 25 |
Gast (tröpfchen) (Gast - Daten unbestätigt) 20.12.2010 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Markus vom 19.12.2010! Hallo Markus, inwieweit man cp oder cv verwenden muss, hat zunächst einmal nichts damit zu tun, ob ein Medium abgekühlt oder aufgeheizt wird. cp ist die spezifische Wärmekapazität bei p = konstant (also Druckkonstanz), cv analog bei v = konstant (also Volumenkonstanz). Bei Flüssigkeiten spielt dies daher logischerweise keine Rolle, bei Gasen musst du aber die Gegebenheiten (Druck und Volumen bzw. deren Änderungen) berücksichtigen. Hoffe, dass dir das weiter hilft. Gruß aus der Pfalz, wo die weiße Pracht derzeit dahinschmilzt. Tröpfchen |
Gast (Markus ) (Gast - Daten unbestätigt) 19.12.2010 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 20.09.2008! Hi, ich hätte mal ne Frage: wann muss man cp verwenden und wann muss man cv verwenden ( bei der Thermodynamik - wenn etwas abgekühlt oder aufgewärmt wird ) mfg Markus |
Heiner Grimm (gute Seele des Forums) 20.09.2008 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von root vom 20.09.2008! Hallo Root, "ich habe auch ein Problem." Ja, aber welches eigentlich? Das solltest Du schon noch dazu sagen. Sonst können wir hier viel erzählen, und am Ende nützt es Dir doch nichts. Also: 248 t/h wovon genau (Wasserdampf? flüssiges Wasser?) willst Du abkühlen oder aufheizen (von 121,6 auf 70 °C bzw. umgekehrt)? Was soll dabei herauskommen? Wasserdampf? Flüssiges Wasser? Nicht für jeden möglichen Fall ist "deine" Formel so überhaupt geeignet. M*deltaT*cp kannst Du verwenden, wenn sich bei dem betreffenden Vorgang bei einer gegebenen Masse nur die Temperatur, nicht aber der Aggregatzustand ändert (also keine Verdampfung, Kondensation oder Gefrieren/Schmelzen). Da es bei Dir offenbar um einen kontinuierlichen Massenstrom geht (Masse pro Zeit), muss die Formel dem angepasst werden: Q/t = m/t * cp * Delta-T Nun alles hübsch einheitlich in m, kg und s ausgedrückt, dann kommt automatisch das Ergenis in W dabei heraus: Q/t (in W) = 248 t / 3600 s * 1997 J/kg/K * (121,6-70)K Für die Umrechnung von W in MW das Ergebnis durch 1.000.000 teilen. MW und MW(thermisch) sind äquivalent. "bei 120 Grad ist die Cp=1,997 im Internet gefunden." Der Wert gilt für Wasserdampf. Falls es um flüssiges Wasser geht, ist cp=4,18 kJ/kg/K ungefähr. Falls es jedoch darum gehen sollte, aus 70°C heißem flüssigem Wasser 121°C heißen Wasserdampf zu machen, dann reicht die o.g. Formel nicht aus! Grüßle Heiner |
Gast (root) (Gast - Daten unbestätigt) 20.09.2008 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Rainer Schmitz vom 12.02.2001! Hallo, zusammen, ich habe auch ein Problem. Die Massetrom ist 248t/h, ich muss sie als MW(th) rechnen. Wenn die Formul: M*deltaT*cp Q=248t/h*(121,6-70)*1,997(kJ/kg/K)= Wie kann man diese Formel als MW(th) rechnen? bei 120 Grad ist die Cp=1,997 im Internet gefunden. |
Wilfried wilfried.rosendahlrsdsolar.de (gute Seele des Forums) 28.06.2008 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 28.06.2008! Hallo Heiner, dass J/g/K und J/g/°C im Prinzip das Gleiche sind ist mir schon klar. Es ist aber üblich bei thermodynamischen Angaben das K für Kelvin zu schreiben, womit Laien nun mal weniger was anfangen können - meinte ich. Beste Grüße Wilfried |
Heiner Grimm (gute Seele des Forums) 28.06.2008 |
Hallo allerseits, ich habe ja ein Bisschen überlegt, ob es sich lohnt, diesen alten Schinken von einem Thread nochmal nach vorn zu pushen. Doch etwas verwirrend für eventuelle zukünftige Leser, wie er nun einmal (am oberen Ende) ist, möchte ich ihn ungern so stehen lassen. Zur Erinnerung: Gefragt war die Wärmekapazität von *Wasserdampf*, und zwar in Abhängigkeit von der Temperatur "bei einem bestimmten Druck". Der "bestimmte Druck" war nicht genannt, also gehen wir im Folgenden vom Normaldruck aus. Die Wärmekapazität von Wasserdampf ist etwas ganz Anderes als die Verdampfungswärme, und unterscheidet sich im Wert von den Wärmekapazitäten von Eis und flüssigem Wasser. Sie ist in nicht sehr ausgeprägtem Maße temperaturabhängig. Im D'Ans-Lax, Taschenbuch für Chemiker und Physiker, 3. Aufl., 1967, sind folgende Werte für die Wärmekapazität von Wasserdampf bei 1 bar (ungefähr Normaldruck) aufgeführt: 100°C: 2,337 J/g/K 150°C: 1,961 J/g/K 200°C: 1,967 J/g/K 250°C: 1,986 J/g/K 300°C: 2,010 J/g/K 350°C: 2,037 J/g/K 400°C: 2,067 J/g/K 500°C: 2,132 J/g/K 600°C: 2,201 J/g/K 700°C: 2,271 J/g/K 800°C: 2,340 J/g/K Soweit die Antwort auf die ursprüngliche Frage. @Hong: "Die Einheit der spez. Wärmekapazität ist übrigens "durch Kelvin", nicht "Durch Celsius" (da es sich um eine TemperaturDIFFERENZ handelt)." Eben weil es sich um eine Temperaturdifferenz handelt, sind J/g/K und J/g/°C identisch, und können daher beide verwendet werden. @Wilfried: Es geht nicht um "laientauglich" oder nicht, beide Ausdrücke J/g/K und J/g/°C sind gleichwertig. @Riese: Erstmal einen schönen Gruß von einem der veralteten Leute mit dem abgebrochenen Hausmeisterabitur (oder wie hieß das doch gleich ??). "Damit hier niemand die falschen Werte übernimmt, und bislang hab ich nur wenig richtige gesehen ..." Die meisten der u.a. Werte sind durchaus richtig, wenn auch häufig am Thema der Frage vorbeigehend. "C für Wassereis liegt bei 2040 J/kg*K" "C für Wasser liegt bei 4186 J/kg*K" Erstens: Die Werte sind, wie die für Wasserdampf, temperaturabhängig (Für Eis liegen mir Werte vor von 1,38 bis 2,10 bei -100°C bzw. -2°C, für Wasser z.B. 4,217 (0°C), 4,178 (30°C), 4,189 (70°C), 4,216 (100°C), alle Werte für cp in J/g/K (= J/g/°C = kJ/kg/K = kJ/kg/°C). Zweitens: J/kg*K ist *nicht* die Einheit für die Wärmekapazität. Diese ist vielmehr J/kg/K = J/(kg*K). "Um einen Quader von 4,186kN (schätzungsweise 418kg!!!) um einen Meter in die Höhe zu heben benötige ich 4,186kJ...Jetzt wird hoffentlich klar, das bei Wasser wohl kaum die Rede von 2000 kJ sein kann." Klar wird hier nur, dass da offenbar jemand die Energie zum Heben einer Wassermenge mit der Wärmekapazität verwechselt. Beides hat aber nichts miteinander zu tun. (Übrigens: Um einen Quader von 20 kN (schätzungsweise 2039 kg!!!) um 100 Meter in die Höhe zu heben, benötige ich 2000 kJ ... so what???) "Bitte Bitte Bitte keine Antworten posten, ich weiß wie schwer man Kritik akzeptieren kann ..." Erst schimpfen wie zehn Rohrspatzen, und dann die Mimose raushängen lassen? Ja, wo kämen wir denn da hin, wenn wir das jedem durchgehen ließen. Dachte der vom Hausmeister abgebrochene Scheinstudent und sagte: Jetzt erst recht! ... und nochmal recht schöne Grüße vom Selbigen! |
Lothar Gutjahr erfinderleint-online.de (gute Seele des Forums) 24.06.2008 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Riese vom 24.06.2008! Hallo Schlaumeier: wo ist der Unterschied zu 2J pro Gramm und 2kJ pro Kilogramm ? LG |
Gast (Riese) (Gast - Daten unbestätigt) 24.06.2008 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Rainer Schmitz vom 12.02.2001! Ich weiß ja nicht, wo hier einige ihr abgebrochenes Abitur, veraltetes Studium oder viel wahrscheinlicher den Hausmeisterschein gemacht haben, aber seit wann hat Wasser einen Wärmekoeffizienten von ungefähr 2000 und jetzt kommt der Clou kJ??? Mal davon abgesehen das es Wassereis wäre und Joule. Damit hier niemand die falschen Werte übernimmt, und bislang hab ich nur wenig richtige gesehen hier die Klarstellung C für Wassereis liegt bei 2040 J/kg*K C für Wasser liegt bei 4186 J/kg*K Falls es einigen nicht bekannt sein sollte, so ist Joule gleichbedeutend mit Ws und Nm, das bedeutet also, kJ ist identisch mit kNm. Hier ein kleines Bespiel. Um einen Quader von 4,186kN (schätzungsweise 418kg!!!) um einen Meter in die Höhe zu heben benötige ich 4,186kJ...Jetzt wird hoffentlich klar, das bei Wasser wohl kaum die Rede von 2000 kJ sein kann. Bitte Bitte Bitte keine Antworten posten, ich weiß wie schwer man Kritik akzeptieren kann...Aber die hier ist berechtigt. |
Wilfried wilfried.rosendahlrsdsolar.de (gute Seele des Forums) 12.09.2005 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Hong vom 12.09.2005! Hallo Hong, im Prinzip hast Du Recht, aber es geht hier um einfache, laientaugliche Erklärungen. Δt in K ist da weniger geläufig. Beste Grüße Wilfried |
Gast (Hong) (Gast - Daten unbestätigt) 12.09.2005 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 21.05.2005! Die Einheit der spez. Wärmekapazität ist übrigens "durch Kelvin", nicht "Durch Celsius" (da es sich um eine TemperaturDIFFERENZ handelt). |
Heiner Grimm (gute Seele des Forums) 21.05.2005 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Daniel Kratschmann vom 19.05.2005! Hallo Daniel, "also meines wissens nach fragte er nach der WÃ�RMEKAPAZITÃ�T nicht nach der Verdampfungswärme......." Richtig, aber ich hatte eigentlich abines Frage beantwortet, die war etwas frischer (die Frage). "dennoch kann ich sagen das die spezifische wärmekapazität von wasser 4,18 Joule pro gramm * grad celsius ist" Die von flüssigem Wasser. Die spez. WK von Wasserdampf, nach der ursprünglich gefragt wurde, liegt dagegen um 2 j/g/°C. "demach ist wasser ein schlechter wärmeleiter aber ein umsobesserer wärmespeicher" Nicht "demnach": Aus der Wärmekapazität kann nicht auf die Wärmeleitfähigkeit geschlossen werden. Ansonsten stimmt's. Grüße Heiner Siehe auch die WK-Tabelle in: http://www.wissenschaft-technik-ethik.de/wasser_energie.html |
Gast (Daniel Kratschmann) (Gast - Daten unbestätigt) 19.05.2005 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Rainer Schmitz vom 12.02.2001! also meines wissens nach fragte er nach der WÄRMEKAPAZITÄT nicht nach der Verdampfungswärme....... ob er wohl hier nochma reinschaut ist fraglich...... dennoch kann ich sagen das die spezifische wärmekapazität von wasser 4,18 Joule pro gramm * grad celsius ist demach ist wasser ein schlechter wärmeleiter aber ein umsobesserer wärmespeicher |
Lothar Gutjahr erfinderleint-online.de (gute Seele des Forums) 08.03.2005 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von M. Fertig vom 08.03.2005! Hallo Herr Fertig, wie schön für sie , dass sie "fertig" sind; Glückwunsch!!! Besonders freut mich und wahrscheinlich viele andere genau so, dass sie uns an ihrer Arbeit teilhaben lassen. Dafür ein herzliches Dankeschön aus Griechenland. Lothar |
Gast (M. Fertig) (Gast - Daten unbestätigt) 08.03.2005 |
Ist zwar schon einige Jahre her, aber die Arbeit (Literaturreferenzen) könnt ihr unter www.mfertig.de finden. www.mfertig.de->Curriculum Vitae->Diploma Thesis->Thesis Gruß, MF |
Gast (Sabine Heinisch) (Gast - Daten unbestätigt) 03.01.2005 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 30.12.2004! Hallo Herr Grimm ;-) vielen Dank für Ihre Hilfe, hab grade noch den Antwortsatz meiner Aufgabe verbessert. Na mal sehen, was meine Lehrerin dazu sagt ... der Rest der Aufgabe klingt in meinen Ohren auch ganz realistisch, war eben bloß diese eine große Zahl, die mich da so verunsichert hat. Also danke noch mal, dass Sie sich die Zeit genommen haben! |
Gast (Heiner Grimm) (Gast - Daten unbestätigt) 30.12.2004 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Sabine Heinisch vom 29.12.2004! Hallo Sabine, ich heiße zwar nicht Schmitz, aber da das Ganze schon ein paar Jährchen her ist und wer weiß, ob der Gute hier überhaupt noch reinschaut ... Bei 100°C ist r = 2256 kJ/kg. Das ist (da bezogen auf ein kg) die spezifische Kondensationswärme (genau gesagt Kondensationsenthalpie, da sich das Ganze bei konstantem Druck abspielt). Qkond ist dagegen einfach die Kondensationswärme (nicht die spezifische!) für die gegebene Menge Wasser (hier ca. 25000 kg), in der Tat = ca. 56 500 000 kJ. "Jetzt frage ich mich nur, ob mein Ergebnis überhaupt stimmen kann, denn ich hab so richtig kein Gefühl für diese Werte und schätzen liegt mir auch nicht ... falls es totaler Quark ist, muss ich noch mal nachrechnen." Ein Gefühl für solche Zahlen bekommt man nur, wenn man mit etwa diesen Größenordnungen öfter arbeitet. Ansonsten und bis man das Gefühl hat muss man einfach mal an das glauben, was der Taschenrechner ausspuckt. Ein Hinweis: Je nach der Temperatur des Wassers im Becken ist bei der Lösung der Aufgabe möglicherweise nicht nur die Kondensationswärme zu berücksichtigen, sondern auch die Mischungswärme. (Nach Kondensation und Abgabe von 2256 kJ/kg hat der kondensierte Dampf eine Temperatur von 100°C und kann deshalb weitere Wärmeenergie an Wasser abgeben, das kälter als 100°C ist.) Viel Erfolg bei der Lösung Heiner http://www.wissenschaft-technik-ethik.de |
Gast (Sabine Heinisch) (Gast - Daten unbestätigt) 29.12.2004 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Rainer Schmitz vom 12.02.2001! Tag Herr Schmitz, ich habe mich auch an Ihrer Formel Qkond = md * r bedient, für eine Physikaufgabe. Dankeschön, werde die Quelle auch angeben. Jetzt hab ich noch mal ne Frage, ich hatte eine Aufgabe, bei der ein Becken 500 Kubikmeter Wasser enthält. diesem wird wasserdampf (Sattdampf von 100°) hinzugefügt, bis das Becken 525 Kubikmeter Wasser enthält. Daraus habe ich ausgerechnet, dass die spezifische Kondensationswärme von Wasser 56 500 000 kJ beträgt. Hier noch mal die Werte: Qkond = 25 000 kg * 2260 kJ/kg Jetzt frage ich mich nur, ob mein Ergebnis überhaupt stimmen kann, denn ich hab so richtig kein Gefühl für diese Werte und schätzen liegt mir auch nicht ... falls es totaler Quark ist, muss ich noch mal nachrechnen. Würde mich über eine Antwort sehr freuen. Vielen Dank für die Mühe :D |
Gast (Ingo Gödeke) (Gast - Daten unbestätigt) 23.02.2001 |
: Hallo zusammen, : für die Modellbildung eines Wärmetauschers brauche ich : Gruß : Matthias fertig Zum Thema: spezifische Wärmekapazität von Wasserdampf bei konstantem Druck ist in "Chemisch-technische Stoffwerte" Nach den obigen Angaben erhält man die spezifische wahre Wärmekapazität in kJ/kg K bei T °C, in dem man die obigen Werte Die spezifische Wärmekapazität von Wasserdampf wie auch von anderen Gasen wie Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff u.a. Ingo Gödeke, Karlsruhe, Chemielaborant im Ruhestand. |
Gast (Matthias Fertig) (Gast - Daten unbestätigt) 15.02.2001 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Wilm T. Klaas vom 14.02.2001! Hallo zusammen, ich denke das Problem hat sich gelöst. Vielen Dank für Deinen Beitrag Wilm, aber Die allgemeine Gleichung dür die Wärmeänderung ist: dQ/dt = cp * A * dT/dt Dadurch der lineare Zusammenhang in T. Ich suche aber Danke auch an alle anderen für ihre Beiträge. Gruß Matthias |
Gast (Wilm T. Klaas ) (Gast - Daten unbestätigt) 14.02.2001 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Wilm T. Klaas vom 14.02.2001! Rehi Matthias, : Nein, in einem Aggregatzustand und bei gleichbleibendem Druck ist nach meinem Wissen die Kurve linear. unter folgender Adresse findest Du sie:http://www.physik.rwth-aachen.de/group/IIIphys/INFOS/Exscript/10Kapitel/X3Kapitel.html Gruß Wilm |
Gast (Wilm T. Klaas ) (Gast - Daten unbestätigt) 14.02.2001 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Matthias Fertig vom 14.02.2001! : Hallo Wilm, : : ich glaube ich hab da das was Du suchst: : : Quelle: : Ist die spezifische Wärmekapazität denn nicht temperaturabhängig??? Nein, in einem Aggregatzustand und bei gleichbleibendem Druck ist nach meinem Wissen die Kurve linear. Gruß Wilm |
Gast (Matthias Fertig) (Gast - Daten unbestätigt) 14.02.2001 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Wilm T. Klaas vom 14.02.2001! Hallo Wilm, : ich glaube ich hab da das was Du suchst: : Quelle: Ist die spezifische Wärmekapazität denn nicht temperaturabhängig??? Gruß Matthias |
Gast (Wilm T. Klaas ) (Gast - Daten unbestätigt) 14.02.2001 |
Hallo Matthias, : für die Modellbildung eines Wärmetauschers brauche ich ich glaube ich hab da das was Du suchst: cpD ist der Wärmekoeffizient bei konstantem Druck von Wasserdampf cpD = 1.8 kJ/kg K Quelle: Gruß Wilm
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Gast (Matthias Fertig) (Gast - Daten unbestätigt) 14.02.2001 |
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Rainer Schmitz vom 12.02.2001! Hallo, da der Druck in dem Wärmetauscher als konstant Im "Fichtner Handbook 1978" sind Werte wie z.B. Gruß Matthias |
Gast (Rainer Schmitz) (Gast - Daten unbestätigt) 12.02.2001 |
Hallo, ich schicke dir einen Auszug: Heizen mit Wasserdampf Der für Heizzwecke meistens eingesetzte Dampf in Chemieanlagen ist leicht überhitzter Dampf von 2 bis 3 bar Überdruck. Er wird auch Niederdruckdampf genannt und hat ca. 130 bis 150 °C. Der Dampfdruck von 2 bis 3 bar ist ausreichend für den Transport über mittlere Entfernungen, erfordert aber keine dickwandigen Rohrleitungen. Die leichte Überhitzung verhindert Kondenswasserbildung in den Leitungen und garantiert am Einsatzort annähernd Sattdampf. Für Heizzwecke ist Sattdampf am besten geeignet, da der Wärmeübergang durch die Kondensation des Dampfes an der Heizfläche besonders groß ist und damit die Heizfläche klein gehalten werden kann. Zum Heizen wird der Dampf mit der zu behei- zenden Fläche in Berührung gebracht, z. B. in einem Rührbehältermantel. Der Dampf kühlt an der Heizfläche ab und kondensiert. Dabei gibt er seine Kondensationswärme an die Kesselwand ab. Die Kondensationswärme Qkond. errechnet sich nach der Formel: Qkond. = md * r wobei md die Masse des Dampfes und r seine spezifische Kondensationswärme ist. Sie beträgt z. B. bei Sattdampf von 100°C (1,013 bar) ca. 2260 kJ/kg, bei Sattdampf von 120°C (ca. 2 bar) ca. 2200 kJ/kg. Falls du noch weitere Informationen über Wärmetauscher (Durchgangszahlen, etc.)brauchst, melde dich noch einmal. Rainer
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