Auskühlender Kessel

Aus SystemPhysik
Version vom 31. Mai 2007, 03:46 Uhr von Admin (Diskussion | Beiträge)
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Ein zylinderförmiger Stahlkessel (Radius 4 m, Höhe 8 m) ist mit heissem Wasser der Temperatur 75°C gefüllt. Deckel und Boden sind sehr gut isoliert. Für die Kesselwand wird ein Wärmedurchgangskoeffizient (inklusive Strahlung) von 45 W/(m2K) angegeben. Die Aussentemperatur beträgt 30°C.

  1. Wie stark ist der Energiestrom, der zusammen mit der Entropie aus dem Kessel austritt?
  2. Wie gross ist die Entropieproduktionsrate?
  3. Wie lange würde dauert es, bis das Wasser auf 50°C abgekühlt ist?
  4. Wie gross wäre die Nettostrahlungsleistung der Kesselwand, wenn sie ideal schwarz und aussen 60°C warm wäre?

Hinweis: Der Kessel bildet bezüglich der Energie ein RC-Glied

Quelle: Technikum Winterthur Maschinenbau 1990

Lösung