Springen naar inhoud

Hoe lang duurt het bevriezen van 1m water bij 0C?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Kylihans

    Kylihans


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 september 2014 - 10:38

Goedendag allen,

 

Ik heb een vraagje?

Hoe lang duurt het voordat 1m³ water bevroren is bij 0°C?

Is hier een formule voor of een richtlijn of iets dergelijks?

 

met vriendelijke groet,
Kylihans


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8797 berichten
  • VIP

Geplaatst op 18 september 2014 - 12:25

Oneindig lang, of eigenlijk bevriest het helemaal niet bij 0 graden.

Je zou het wel kunnen uitrekenen voor bijvoorbeeld -10 graden, al zal dat geen gemakkelijke opgave worden.
Victory through technology

#3

Kylihans

    Kylihans


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 september 2014 - 12:28

Dankjewel voor je reactie!

 

Laten we dan zeggen bij -1 graden?

Hoe kan ik dit berekenen?

 

mvg,
Kylihans


#4

kwasie

    kwasie


  • >250 berichten
  • 348 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 september 2014 - 17:08

Er moet een bepaalde hoeveelheid warmte-energie afgevoerd worden, hierdoor wordt iets anders opgewarmd.

In de situatie de je geeft ontbreekt veel informatie om een uitspraak over te doen. (Hoe warm is het gegeven water? e.d.)

 

Zie ook:

http://nl.wikipedia....rtelijke_warmte

http://www.wetenschapsforum.nl/index.php/topic/121459-microcursus-warmtecapaciteit-deel-1-basisbegrippen/ 


#5

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8797 berichten
  • VIP

Geplaatst op 18 september 2014 - 17:29

Je zou kunnen beginnen met water van 0 graden (niet dat een paar graden afkoelen qua energie zoveel voorstelt vergeleken met smelten/bevriezen). En dan in een kubus van 1 m3 (beetje flexibel ivm uitzetten) waarvan de wanden op -10 worden gehouden of iets dergelijks.

Maar dan nog is het lastig, je zit met de geleiding, die evt geholpen kan worden door convectie etc.
Victory through technology

#6

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 18 september 2014 - 23:12

Het gaat niet om de temperatuur maar om de vraag hoe snel de smeltwarmte uit water van 0oC kan worden ontrokken. Ik kan me zomaar voorstellen dat het water sneller bevriest bij een metalen oppervlak van -0,5oC dan in stilstaande lucht van -3oC.

 

Een temperatuurverschil bepaalt de richting van het warmtetransport maar niet de snelheid van het warmtetransport. Dat laatste is afhankelijk van de vraag hoe snel de warmte kan worden afgevoerd.


#7

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 september 2014 - 23:34

Wat men nu vergeet te vragen: wat is de achtergrond van jouw vraag? Is het iets theoretisch zoals een opdracht voor een toelatingsexamen of een situatie op je werk, etc.?


#8

kwasie

    kwasie


  • >250 berichten
  • 348 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 september 2014 - 10:36

Voor de vraag hoe snel iets afkoelt, is er dus een thermische geleidbaarheid:
 

 

De warmteoverdrachtssnelheid is afhankelijk van de thermische geleidbaarheid, dit is een soort vermogen.

Dan moet je nog weten hoeveel warmte er in totaal afgevoerd moet worden, dus de begin temperatuur speelt ook mee.

Dan is de geometrie ook van belang om de diepte te weten, en het oppervlak waarover de warmte-uitwisseling plaats vindt.

 

Het lijkt me een lastig probleem omdat een gedeelte bevriest, waardoor het volume water afneemt, en het al gevormde ijs verder afneemt in temperatuur. Wanneer het centrum net bevroren is, zullen de randen nog iets kouder zijn. En hoe kouder de randen, hoe groter ΔT waardoor het sneller gaat.


#9

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 september 2014 - 10:47

Een temperatuurverschil bepaalt de richting van het warmtetransport maar niet de snelheid van het warmtetransport. Dat laatste is afhankelijk van de vraag hoe snel de warmte kan worden afgevoerd.

Dat klopt niet helemaal. Hoe groter het temperatuursverschil, hoe groter het warmtetransport.

http://nl.wikipedia....Wet_van_Fourier

 

Als je de kubieke meter water onderdompelt in vloeibaar helium, zal hij veel sneller afkoelen dan als je hem buiten zet in de winter.

What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#10

Kylihans

    Kylihans


  • 0 - 25 berichten
  • 6 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 september 2014 - 13:27

Dank allen voor jullie reacties.

Het was inderdaad voor een opdracht voor school.

Er wordt warmte ontrokken, zoals jullie zeggen.
Ik zat op een hele andere manier te denken, waardoor ik me niet kon voorstellen dat water snel kan bevriezen.

Ik dacht namelijk gewoon onder de lucht omstandigheden, maar dit is niet het geval.

Er zit een warmtewisselaar in die warmte onttrekt uit het systeem.

Daardoor gaat het bevriezingsproces(faseovergang) een stuk sneller!

 

Ik kom zo een stuk verder!

Dank allen!

Kan een slotje op!

 

met vriendelijke groet,
Kylihans


#11

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 19 september 2014 - 16:58

Dat klopt niet helemaal. Hoe groter het temperatuursverschil, hoe groter het warmtetransport.

 

 

Ja dat is waar, mijn formulering was weer eens belabberd. 

Dit is waarschijnlijk beter:

 

Een temperatuurverschil bepaalt de richting van het warmtetransport maar de snelheid van het warmtetransport is daarnaast nog afhankelijk van de vraag hoe snel de warmte kan worden afgevoerd. Het idee van isolatie is: door slechte geleiding een zeer kleine warmtestroom, zelfs bij een groot temperatuurverschil.






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures