smelttijd ijs
| Hoe kan je berekenen hoe snel ijs smelt? Ik zag op de site van Qmusic een ijsblok van 3 op 3 op 3 m groot. De vraag was: hoeveel sec. het duurt om de ijsblok volledig te laten smelten. Kunnen jullie me helpen met een formule? De formule p zich is niet zo moeilijk, maar de echte tijd berekenen…… Lees meer……… |  |
Om ijs te smelten heb je warmte nodig, in dit geval lucht stroming die langs het ijs stroomt. Het ijs bevat een hoeveelheid temperatuur verschil, smelting warmte en oppervlak. Het zijn allemaal factoren die mee spelen bij het smelten van het blok ijs. Het is betrekkelijk simpel om uit te rekenen hoeveel energie het kost om het hele blok te smelten. Maar de tijd die het nodig heeft is moeilijker te voorspellen. En in seconden nog wel! Het komt denk niet aan op een uurtje.
Ten eerste zal je moeten weten wat de temperatuur van het blok ijs is.
Ten tweede de smelting warmte van de stof, in dit geval water.
Ten derde de hoeveelheid, 3x3x3 meter is 27 kuub.
De formule om te berekenen hoeveel warmte er nodig is bestaat dus uit twee formules. Q=m x c x temperatuur tot o graden plus de smelting warmte van het ijs als het de nul graden bereikt. We starten voor het gemak bij -10 graden Celsius.
We krijgen dan: massa x soortelijke warmte van ijs x temperatuur tot o graden (10)
Q hoeveelheid warmte= 27000 Kg x 2.1 Kilo joule x 10 graden = 567000 K j
Dan krijgen we de smelting warmte: soortelijke smelting warmte van ijs x hoeveelheid
Q= 336 Kj x 27000 = 9072000 Kj
De totale hoeveelheid warmte die nodig is om het blok te smelten is dan: 567000 + 9072000 = 91287000 Kilo Joule = 91287000000 Joule
1 kilowatt = 3,6 mega Joule dus voor het gemak van inleven van de hoeveelheid energie: 91287000000 gedeeld door 3600000 = 25357,5 kilowatt Dit is de energie die in ieder geval nodig is om het blok te smelten. Als je op de energie afrekening kijkt van het afgelopen jaar, zul je zien dat het niet veel zal verschillen van dit bedrag. Om het ijs te verkrijgen zul je dezelfde hoeveelheid moeten wegnemen om het weer tot ijs te verkrijgen. Meer zelfs, als je het rendement meetelt van de koel installatie.
Dan is dus nog de vraag hoe lang?
Als je het lukt om al deze energie in 1 minuut in het ijs te krijgen is het antwoord 1 minuut. Maar dat kan niet. Zet je het blok op een flinke pan met vuur er onder, misschien ??n dag. Zet je het buiten neer bij 20 graden 0,5 tot 1 maanden denk ik. Maar ook dit hangt ook weer af van de wind, hoeveel zon etc etc….. Kortom om dit in seconden uit te rekenen zal niet mogelijk zijn, misschien met allerlei andere berekeningen bij benadering. Maar om te zeggen zoveel seconden.
Dit brengt ons nog even naar vroeger tijden:
In vroeger tijden was er geen mogelijkheid om dingen te koelen in een koelkast zoals tegenwoordig gebeurd. Wat deden de mensen dan om hun spullen te koelen? Veel mensen hadden natuurlijk een kelder onder hun huis. Ook werd wel een ton in de grond gegraven die dan wat koel bleef. Maar vooral de kasteelheren wensten wel wat mee comfort. Deze lieten heuse koelhuizen (torens) bouwen. Wat was dat? Er werd eerst een gat gegraven, hierna werden stenen muren gebouwd. Je moet hierbij denken aan een toren half in de grond. Als het s’winters flink had gevroren werden de ijsschotsen van de sloot gehaald en opgeslagen in deze kelder. Het ijs smelt langzaam gedurende lente zomer, het water sijpelde naar de bodem toe. In de ronde toren waren opslagplaatsen geplaatst voor allerlei eet en drinkwaar. En wij maar denken dat ze geen koud bier hadden in die tijd! Met de huidige winters zouden we er nu flink naast zitten.
Martin
