Scaldare Velocemente Poca Acqua

[fisica]

Ciao a tutti, sto affrontando un problema che mi ha posto un collega, e questo problema sembra semplice ma di fatto non lo è.

Obiettivo è scaldare una quantità di acqua di 100ml alzandola di 50 gradi nel più breve tempo possibile, tipo scaldaacqua ma in formato mignon.

Devo dire che di termotecnica non mi ricordo più nulla, ma fatti due conti , se una caloria alza di un grado un millilitro di acqua, per alzare 100 ml di 50 gradi mi serviranno teoricamente 5000 calorie. senza entrare in ebollizione, ovviamente.

Convertendo, mi dovrebbero servire circa 21kW in un secondo..... oppure 2,1kW in dieci secondi.

Sono numeri grossi, se sono giusti, ma soprattutto, chi accoppia questacqua ad una resistenza del genere?

Ho fatto i conti giusti? Se si, suggerimenti?

[click0]

una caloria, mi sembra che sia riferita ad un grammo d'acqua, quindi ad un centilitro

ragione 1 ml

Modificato: 28 giugno 2015 da click0

[fisica]

Dici? allora è tutto più semplice ?

[click0]

no semplicemente che non so fare le conversioni

[fisica]

ha ha tranqui, il dubbio lo avevo anche io, però ora siamo punto e a capo!

Se i miei calcoli sono esatti non so proprio come fare...

[Nicola Sarno]

fai un piccolo scambiatore

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[Nicola Sarno]

non so se fa al caso tuo io dovevo scaldare circa due litri di acqua velocemente

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[Nicola Sarno]

ho usato una resistenza elettrica in un tubo alto una volta e mezzo la lunghezza della resistenza in modo da farla stare sempre immersa

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[Nicola Sarno]

messo una valvola di sicurezza per la pressione ed impostato il termostato a 60 gradi.

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[Nicola Sarno]

ripeto nella mia applicazione ha funzionato bene per quello che devi fare tu non saprei

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[fisica]

il problema che vedo è la piccola quantità di acqua, un decimo di litro, è il tempo, pochi secondi!

[gabri-z]

Q=m X c X (T₂ - T₁₎

Q - Energia necessaria per riscaldare (raffreddare )

m - massa del materiale sottoposto al processo

c - costante ,dipendente dal materiale (per l'acqua , credo che sia 4,2 (non ricordo se c'è unità , mi informo )

T2 , T1 - temperature finale ed iniziale del materiale

21kW in un secondo..... oppure 2,1kW in dieci secondi.

Pare tropo.....

La formula è giusta (37 anni fa ) ; unità per c : c (J/kg C)

Prova leggere qui :

http://www.uop-perg.unipa.it/ProTerm/Processi%20Termici/scambi_calore.htm

Il 4,2 che ricordavo è 4200cca(si vede che l'avevo studiato in kJ , 'sta memoria )

Guarda qui :http://www.itchiavari.org/chimica/tabelle/calospec.html

Modificato: 28 giugno 2015 da gabri-z

[fisica]

in realtà io dovrei avere qualcosa che apporta energia in modo continuativo.

Riassumo.

per portare un salto di temperatura di 50 gradi a un grammo fi acqua servono 50 calorie.

Se i grammi sono 100, allora servono 100 x 50 = 5000 calorie.

Ora, per consegnare 5000 calorie a un decimo di litro di acqua in un secondo, quanti Ws servono?

1 caloria sono 4,19 Joule, cioè 4,19 Ws

Da qui il risultato del mio calcolo, 5000 x 4,19= circa 21000Ws

[gabri-z]

Da qui il risultato del mio calcolo, 5000 x 4,19= circa 21000Ws

Per fare il salto in un secondo ! Se no, 5,8 W per un ora !? Arrivo agli stessi Tuoi risultati ma ho sempre la sensazione che ci sfugge qualcosa Riprovo !

[fisica]

temo che il tempo giochi a mio sfavore, anche ipotizzando cinque secondi, la potenza non è maneggiabile

[fisica]

spostare qui la discussione mi pare poco logico. Costruire o coinvolgere criteri da riscaldamento per alzare la temperatura di un decimo di litro di acqua non lo vedo la strada più rettilinea, comunque continuiamo.

E usare un magnetron potrebbe essere di aiuto?

O un sistema induttivo?

Modificato: 28 giugno 2015 da fisica

[gabri-z]

Micro-onde !

[fisica]

appunto, magnetron!

ma troppo poco efficiente.....

[gabri-z]

Allora fissione nucleare !

Ha un buon rendimento a quanto pare ; Scherzo , cerco di capire se abbiamo sbagliato qualcosa (spero ) nei conti fatti prima , a naso mi pare esagerato il ''necessario''.

Modificato: 28 giugno 2015 da gabri-z

[dott.cicala]

[fisica]

gattonero così non va bene, solo scaldare

senza "toccare" l'acqua

[click0]

con un recipiente in metallo e un bel "corto" da 20 kw

[dott.cicala]

Oscillatore Royer?

[fisica]

siamo all'induttivo/RF, se ricordo, è una delle soluzioni ma non l'ho mai usato, mi da l'idea di efficienza bassa.

Io credo che la soluzione sia preferibile resistiva, ma le potenze in ballo sono ingestibili in spazi contenuti.

Il problema che mi è stato posto, che non è teorico ma pratico, ovviamente richiede costi minimi, quindi temo che il problema stesso sia difficilmente solubile, così a occhio e croce.

Il mio vero dubbio era se io avessi errato qualcosa nei conteggi, ma alla fine direi di no.

l'energia è una cosa seria......

Quindi se quelle sono le potenze necessarie, ogni altro sistema con efficienza peggiore di 1, cioè quella della resistenza (teoricamente) non farebbe altro che aumentare ulteriormente il consumo....

Modificato: 29 giugno 2015 da fisica

[Frigorista modena]

Cannello ossioacetilenico.