[natuurkunde] Het verwarmen van wijn
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Berichten: 6
Het verwarmen van wijn
Hallo allemaal,
Momenteel loop ik stage op een wijnboerderij in Zuid-Frankrijk. Ik doe onderzoek na de warmteproductie tijdens de fermentatie.
Op dit moment ben ik aan het berekenen hoe veel energie het kost om een tank wijn te verhitten.
Het gaat hierbij om een tank met 60 HL wijn van 19 graden die verhit wordt tot 21 graden. Dit wordt verhit met een inox verwarmingsplaat die in de wijn hangt. Deze is 200 cm lang en 50 cm breed. Het water dat hier door heen stroomt is 40 graden.
Mijn vraag is, hoe kan ik berekenen hoe veel energie het kost om dit te verwarmen?
Alvast bedankt!
Momenteel loop ik stage op een wijnboerderij in Zuid-Frankrijk. Ik doe onderzoek na de warmteproductie tijdens de fermentatie.
Op dit moment ben ik aan het berekenen hoe veel energie het kost om een tank wijn te verhitten.
Het gaat hierbij om een tank met 60 HL wijn van 19 graden die verhit wordt tot 21 graden. Dit wordt verhit met een inox verwarmingsplaat die in de wijn hangt. Deze is 200 cm lang en 50 cm breed. Het water dat hier door heen stroomt is 40 graden.
Mijn vraag is, hoe kan ik berekenen hoe veel energie het kost om dit te verwarmen?
Alvast bedankt!
- Pluimdrager
- Berichten: 7.933
Re: Het verwarmen van wijn
Aangezien wijn voor het grootste deel uit water bestaat kun je volgens mij de soortelijke warmte van wijn gelijk stellen aan die van water.
-
- Berichten: 12.262
Re: Het verwarmen van wijn
Dat kun je inderdaad wel aannemen, het zal hooguit een paar procent afwijken.
Maar waarom moet je het tijdens de fermentatie verwarmen? In een dergelijk grote tank lijkt me eerder dat je het actief moet koelen.
Maar waarom moet je het tijdens de fermentatie verwarmen? In een dergelijk grote tank lijkt me eerder dat je het actief moet koelen.
Victory through technology
-
- Berichten: 6
Re: Het verwarmen van wijn
Klopt wat je zegt, maar ik heb het hier over de malolactische fermentatie.
- Moderator
- Berichten: 8.166
Re: Het verwarmen van wijn
De soortelijke warmte van water is 4186 J/(kg.K). Je moet 6000 kg water (waar ook ik van uit ga als een redelijke benadering) 2 graden verhitten en hebt dus 4186 * 6000 * 2 = ongeveer 50 MJ, ruwweg 13,9 kWh nodig.
Maar daarbij is geen rekening gehouden met verliezen (of bij hogere omgevingstemperatuur winst) door onvolledige isolatie. Hierover valt zonder verdere gegevens niet veel te zeggen. Is er nauwelijks isolatie (enkelwandig rvs vat bijvoorbeeld), en de omgevingstemperatuur is stabiel 19 graden, en er is geen beduidende luchtstroom rond het vat dan zal je wat meer dan die 13,9 kWh nodig hebben.
Maar daarbij is geen rekening gehouden met verliezen (of bij hogere omgevingstemperatuur winst) door onvolledige isolatie. Hierover valt zonder verdere gegevens niet veel te zeggen. Is er nauwelijks isolatie (enkelwandig rvs vat bijvoorbeeld), en de omgevingstemperatuur is stabiel 19 graden, en er is geen beduidende luchtstroom rond het vat dan zal je wat meer dan die 13,9 kWh nodig hebben.
-
- Berichten: 6
Re: Het verwarmen van wijn
Kan ik deze berekening ook toepassen bij het koelen van de wijn?
- Moderator
- Berichten: 8.166
Re: Het verwarmen van wijn
In principe wel. Ook daarbij moet je voor een bruikbare uitkomst weer rekening houden met omgevingstemperatuur, luchtstroming, isolatie, rendement koelinstallatie en dergelijke.
- Moderator
- Berichten: 5.238
Re: Het verwarmen van wijn
De standaard formule om dit te berekenen is: Q=m*cp*ΔT
Alcohol heeft trouwens slechts een ruwe 2kJ/kgK nodig dus bij een alcohol% van 10% vol zal dat een 5% schelen. Daarnaast als je een 5% restsuiker hou, dan moet je voor die suikers een cp rekenen van 1,55kJ/kgK, dat scheelt toch ook weer een 2,5% en bij dit soort berekeningen, kan dat best significant worden. Van deze waarden mag je dus gemiddelden nemen.
Echter voor verliezen mag je al snel 10 a 15% rekenen. Dat zal betekenen dat bovenop de door Michel berekende warmte ongeveer 5% extra gerekend moet worden ten aanzien van verliezen aan leidingen en omgeving.
Let wel, dit is in het geval van geïsoleerde leidingen en warmtewisselaar, bij niet geïsoleerde apparatuur zal het verlies hoger uitvallen.
Alcohol heeft trouwens slechts een ruwe 2kJ/kgK nodig dus bij een alcohol% van 10% vol zal dat een 5% schelen. Daarnaast als je een 5% restsuiker hou, dan moet je voor die suikers een cp rekenen van 1,55kJ/kgK, dat scheelt toch ook weer een 2,5% en bij dit soort berekeningen, kan dat best significant worden. Van deze waarden mag je dus gemiddelden nemen.
Echter voor verliezen mag je al snel 10 a 15% rekenen. Dat zal betekenen dat bovenop de door Michel berekende warmte ongeveer 5% extra gerekend moet worden ten aanzien van verliezen aan leidingen en omgeving.
Let wel, dit is in het geval van geïsoleerde leidingen en warmtewisselaar, bij niet geïsoleerde apparatuur zal het verlies hoger uitvallen.
Opmerking moderator
Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.
Niet geschoten is altijd mis, en te snel schieten vaak ook.
Ik ben intelligent want ik weet dat ik niks weet. Socrates
Ik ben intelligent want ik weet dat ik niks weet. Socrates
- Berichten: 1.253
Re: Het verwarmen van wijn
Maar, waarom bepaal je niet de cp waarde even? Niet absoluut, maar relatief tov die van water. Dat is redelijk snel gedaan volgens mij.
Wdeb
- Men neme een bekende hoeveelheid (massa) water in een afgesloten fles/bakje en hang die een tijdje in het vat. Hierdoor is de beginT gelijk aan die van de wijn.
- Breng dan in een pannetje een beetje water aan de kook en leg hierin een blokje metaal. Even geduld en ook dat blokje is 100oC.
- Haal het water uit het vat en meet de BeginT.
- Voeg hierbij het hete blokje en roer voorzichtig en meet de hoogste T.
- Herhaal met een gelijke hoeveelheid wijn en vergelijk je resultaat met die van water. Neem aan dat water 4186 J.kg-1.K-1 is.
Wdeb
Is liefde Chemie? ...In elk geval is Chemie wel bijna liefde.
- Pluimdrager
- Berichten: 2.386
Re: Het verwarmen van wijn
Voor de volledigheid: de tank moet dus ook 2 graden opgewarmd worden.Het gaat hierbij om een tank met 60 HL wijn van 19 graden die verhit wordt tot 21 graden.