Sanitarna voda - hitrost segrevanja

Koliko časa potrebuje 2kw električni grelec, da segreje 100 litrov vode iz 10 stopinj na 80 stopinj? Hvala za pomoč.

Čas, ki ga potrebuje 2 kW električni grelec, da segreje 100 litrov vode iz 10 stopinj na 80 stopinj, lahko izračunamo s pomočjo enačbe za izračun toplotne energije, ki se imenuje Q = mc?T, kjer je Q količina toplote, potrebne za segrevanje mase vode m iz začetne temperature T1 na končno temperaturo T2, c pa je specifična toplota vode.

Najprej izračunamo maso vode, ki jo je treba segreti:

m = 100 kg (masa vode) x 1 L/ 1 kg (gostota vode) = 100 litrov vode

Nato izračunamo količino toplote, ki jo je treba dodati vodi, da jo segrejemo:

Q = mc?T
Q = (100 kg) x (4,18 kJ/kg*K) x (80°C - 10°C)
Q = 30.024 kJ

Ker je grelec ocenjen na 2 kW, lahko izračunamo, koliko časa bo trajalo, da se doda potrebna količina toplote, pri čemer uporabimo naslednjo enačbo:

E = Pt

Kjer je E energija (v kJ), ki jo proizvede grelec v času t (v urah), P je moč grelca (v kW) in t je čas (v urah).

Čas, ki ga potrebuje 2 kW grelec, da proizvede 30.024 kJ energije, lahko izračunamo kot:

t = E/P
t = 30.024 kJ / 2 kW
t = 15,012 ure

Torej bo 2 kW električni grelec potreboval približno 15 ur in 1 minuto, da segreje 100 litrov vode iz 10 stopinj na 80 stopinj. Vendar pa se lahko dejanski čas razlikuje, odvisno od učinkovitosti grelca, začetne temperature vode in drugih dejavnikov.

chatGPT

Zanimivo, "moj" CGPT pove drugače (kot kaže pravilno, (sam imam doma 100 literski bojler ki rabi cca 4,5 ure, da segreje če je popolnoma prazen (s tem da temperatura po navadi ni 10 stopinj ampak malo več)).

Da bi izračunali čas, ki ga potrebuje 2 kW grelec za segrevanje 100 litrov vode iz 10 stopinj Celzija na 80 stopinj Celzija, bomo uporabili formulo za izračun količine toplote, ki jo moramo vnesti v vodo, da jo segrejemo:

Q = m * c * ?T

Kjer je:
Q - količina toplote (izražena v džulih)
m - masa vode (izražena v kilogramih)
c - specifična toplota vode (4,186 J/gK)
?T - sprememba temperature (v Kelvinih ali Celzijih)

Najprej moramo izračunati maso vode v kilogramih. 100 litrov vode ima maso približno 100 kg.

?T = 80°C - 10°C = 70°C

Q = 100 kg * 4,186 J/gK * 70°C
Q = 29.302.000 J

Čas, ki ga potrebuje 2 kW grelec, da vnese toliko toplote v vodo, lahko izračunamo s formulo:

t = Q / P

Kjer je:
t - čas (izražen v sekundah)
P - moč grelca (izražena v vatih)

V našem primeru je moč grelca P = 2 kW = 2000 W.

t = 29.302.000 J / 2000 W
t = 14.651 sekund

Torej potrebuje 2 kW grelec približno 14.651 sekund (ali približno 4 ure in 4 minute) za segrevanje 100 litrov vode iz 10°C na 80°C. V praksi pa lahko čas segrevanja vpliva na več dejavnikov, kot so izolacija posode, temperaturne izgube, toplotna prevodnost sten posode itd.