Temperatuursontwikkeling van een voorwerp in kokend water

Moderator: physicalattraction

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Berichten: 3

Temperatuursontwikkeling van een voorwerp in kokend water

Beste mede forumgebruikers,
ik post niet vaak wat, maar nu heb ik toch een discussie met een maat van me welke ik hier graag beantwoord en eventueel toegelicht zie:
Stel ik heb een pan met kokend water, dan is de temperatuur van dit water bij 1 atmosfeer 100 °C
Stel nu leg ik een steen ter grote van laten we zeggen een tennisbal in deze pan met kokend water. Dan zal het water stoppen met koken, laat ik het vuur onder pan echter gewoon branden dan zal op den duur het water met de steen erin weer gaan koken.
Nu is mijn gedachte dat het water pas weer gaat koken als de hele steen (dus ook het binnenste) ook 100 °C heeft bereikt.
Klopt dit? of kan het binnenste van de steen bijvoorbeeld nog maar 70 °C zijn maar dat het water dan al wel weer gaat koken?
Ik hoor graag van jullie om de discussie tijdens de volgende vissessie af te kunnen sluiten ;-)

al vast dank voor jullie input en groet,
marco

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 10.224

Re: Temperatuursontwikkeling van een voorwerp in kokend water

Het water kan en zal weer koken lang voordat de hele steen (of aardappel ;) ) 100 °C heeft bereikt.
Wel zal een dunne waterlaag rond het voorwerp een iets lagere temperatuur houden totdat ook het voorwerp helemaal op 100 °C is gekomen.

Berichten: 4.221

Re: Temperatuursontwikkeling van een voorwerp in kokend water

Het hangt er volgens mij vanaf. De verwarmingsbron voegt vermogen toe aan het water en de steen neemt vermogen op uit het water. Het verschil van die 2 komt beschikbaar om het water te laten koken.
Er is een temperatuurgradient tussen de buitenkant en de binnenkant van de steen. door die temperatuurgradient gaat er vermogen de steen in. Dus het water gaat weer koken als de steen een bepaalde temperatuur heeft aan de binnen kant waar dat precies ligt zou je uit moeten rekenen.

Gebruikersavatar
Berichten: 2.632

Re: Temperatuursontwikkeling van een voorwerp in kokend water

Op zich is het dan deze partiële differentiaalvergelijking die je moet oplossen met de nodige randvoorwaarden, maar je moet ook nog het koken in rekening gebracht krijgen :roll:

$$\frac{{\partial T}}{{\partial t}} = k ( \frac{{{\partial ^2}T}}{{\partial {x^2}}}+\frac{{{\partial ^2}T}}{{\partial {y^2}}}+\frac{{{\partial ^2}T}}{{\partial {z^2}}} )$$

Reageer