Ha egy tűzhely 0,9KWh energia 80%-át hasznosítja a 90m3 alapvetően 20°C levegőt 1 óra alatt mennyire melegíti fel?

Erre senki nem fog válaszolni egy szám értékkel. Látatlanban meg mással sem.

Több tényező, függvénye:

-A szoba formája

-A falak alap hőmérséklete (lehet úgy is 20 fok, hogy a fal csak 10, mert át van hülve)

-A falak hőszigetelése

-A bútorok anyaga, elhelyezkedése stb

És ezeken felül megemlíteném, hogy a szoba hőmérséklete nem homogén. És fűtés után sem lesz az.

Hol van most 20 fok? Hol méred majd utána?

Elég könnyen belegondolhatsz miért megválaszolatlan:

Szélsőséges eset, pl egy fél méter széles, fél méter magas 360 méter hosszú, csatorna, aminek nagyon vékony fala van borzasztó hőszigeteléssel és a kinti hőmérséklet 20fok. Annak fűtheted az elejét.

Ha kint 0 fok van, akkor 1-2 fokkal hűl a hőmérséklet ilyen fűtés mellett.

Persze a falak vastagsága, anyaga és szigetelése döntően befolyásolja.

Ez édeskevés fűtésnek.

Kb 8 db 100 wattos izzó, vagy egy használatban lévő porszívó "szeméthője".

Tegyük fel, a szoba tökéletesen hőszigetelt.

Nem tudom igazán hova tenni ekkor a hatásfokot. A tűzhely felvett elektromos energiájának 80%-a alakul át hővé? A többivel mi lesz? Világít az a tűzhely? Mert a fény elnyelődve megint csak hővé alakul. Netán fújja a levegőt? Az a mozgási energia is az örvénylésekben, súrlódásokban hővé lesz végül. Szóval mivel a szoba tökéletesen hőszigetelt, a hatásfokot tekintsük 100%-nak.

E = 0,9 kWh = 0,9 kJ

Ez alakul át hővé, tehát:

Q = 0,9 kJ

Az idő lényegtelen ekkor, hiszen mindegy, hogy ez most egy 0,9 kW-os tűzhely, ami 1 óráig üzemel, vagy egy 1,8 kW-os tűzhely, ami fél óráig, vagy egy 0,3 kW-os tűzhely, ami 3 óráig. Te már eleve az energiát adtad meg.

A levegő sűrűsége kb. 1,2 kg/m³, tehát a levegő tömege:

m = ρ * V = 1,2 kg/m³ * 90 m³ = 108 kg

A levegő fajhője közel 1 kJ/(kg*K). Ebből kiszámolható a hőmérséklet különbség:

ΔT = Q/(c*m) = 0,9 kJ / ( 1 kJ/(kg*K) * 108 kg ) = 0,008333 K = 0,008333 °C

Hát nem sok. (Mondjuk az 1 kJ/kg*K-ből ez már sejthető, 1 kg (nem egészen 1 m³) levegő 1 °C-kal való felmelegítéséhez kell 1 kJ energia, és nekünk még ennyi sincs.)

~ ~ ~

90 m³ az 3 méteres belmagassággal számolva egy 30 m³-es kisebb termet jelent. 0,9 kW, azaz 900 W az ugye 9 darab 100 W-os izzó. Egy 30 m³-es teremben attól, hogy felkapcsolod a csillárt egy órára, attól nem igazán lesz melegebb, főleg ha a terem nyilván nem rendelkezik 100%-os hőszigeteléssel.

#4

Ez a számítás elég jó elméleti szemléltetés arra, miért nem lehet konkrét értéket mondani.

0,008333 °C általában még a mérési hibahatárt sem lépi át.

Ekkora értéket lazán kompetenzálnak a bútorok, a falak stb.

Hát igen, miként egyszer írtam, az eredményeket józan ésszel mindig felül kell vizsgálni. Nem az én eredeti eredeti gondolatom, egy felvételi tájékoztatóban volt, hogy valaki számolt, számolt, aztán kihozta, hogy az olvadó vas hőmérséklete mínusz 9 celziusz, és ebbe belenyugodva ment a következő feladatra. Jelen esetben mondjuk a négyszerese munkát egy óra alatt közölve, az 4 kW teljesítményű fűtés, kisebb helyiséget fagypontról felvisz élvezhetőre, nem ám nyolc ezred celziuszt emelne csak a levegőn. Vagy, mint ahogy az én osztálytársam járt a technikumban, a biciklisre hozott ki 40 m/s sebességet, mire a fizikatanár persze lehülyézte szegényt.

Úgy meg már én is sokat jártam itt, hogy nekem nem köszönték meg, amit írtam, a hibás megoldásokat meg perszehogy. :D