hoe bereken je de tijd waarin de temperatuur in een gesloten metalen buis opwarmt tot 120 graden als je hem in een oven legt welke 120 graden heet is

Toegevoegd na 23 uur:
Hartelijk dank voor jullie reacties. Eigenlijk wil ik het verschil weten tussen de opwarmingstijd bij een buis met een 2 mm wanddikte en een met Teflon, wanddikte 5 mm.

Ik had de vraag simpel gehouden maar om precies te zijn gaat het niet om een oven maar een stoom sterilisator. Hierdoor is het voor mij niet mogelijk om het eenvoudig uit te proberen en te meten. De gesloten buis is klein. Diameter 2cm en lengte ong. 5 cm.

Als er een verkorte , minder nauwkeurig formule bestaat om de tijd van de temperatuur stijging te calculeren in de gesloten buis bij deze twee verschillende materialen dan ben ik zeer geholpen.

Door de grote verschillen tussen de warmtegeleidingscoefficienten van rvs en teflon denk ik er een groot verschil in opwarmtijd zit. Ik hoop dat een berekening dit kan onderbouwen.

Weet jij het antwoord?

/2500

Da's afhankelijk van de grootte van de buis, van de dikte van de buiswand en van de warmtegeleiding van het materiaal waarvan de buis gemaakt is. Toegevoegd na 2 uur: Ik vraag me af waarom je dit wilt weten. Als het echt om de berekening gaat en het moet allemaal heel precies, dan is de som inderdaad heel erg moeilijk. Als het puur een praktische vraag is, zoek dan een pragmatische oplossing. Verwarm hem bijvoorbeeld 20 minuten, dan zit je altijd goed. Ik weet alleen niet of de buis dat aankan. Als er lucht in zit en de buis is luchtdicht afgesloten, dan kan die lucht bij verwarming zoveel uitzetten dat de buis vervormt of zelfs openscheurt of -knalt.

Zoals ik in de reactie bij het andere antwoord ook zette: dit is echt een hele complexe som het is ook nog van belang wat er in die buis zit, lucht? maar omdat metalen goed geleiden en de maten niet al te groot zijn (geen m3 omdat het in een oven moet passen) zou ik (verantwoorde gok) zeggen, ergens tussen 5 minuten en 20 minuten. Voor de berekening moet je een som maken waarin je de doorwarming van een lichaam uitrekent. Dat valt onder het vak fysische transport verschijnselen en je doet het heel grof gezegd door die buis in plakjes te verdelen in door differentiaalvergelijkingen in de tijd op te stellen waarin je dan alle bekende gegevens invoert met de temperatuur aan de binnenkant als onbekende (uit mijn hoofd en van lang geleden, echt heel moeilijk maar misschien komt er nog iemand die het even uit zijn mouw schudt) Toegevoegd na 1 dag: nav je toevoeging: ik denk ook dat er een groot verschil zal zijn en dat komt door de warmtegeleidingscoefficient, die maakt bijv dat een CV plaat met water van 70 graden erin gewoon 70 graden is aan de buitenkant en een buis bekleed met kurk bijv (gokje) maar 40 graden. Genoemde coeff zorgt voor een temperatuur verval OVER de wand. Voor metaal is het verval zeer klein (kleiner dan 0,1 graad) voor teflon zal het groter zijn evt nog een bron met voorbeeld sommen

Bronnen:
http://edu.chem.tue.nl/6BB30/
http://www.wetenschapsforum.nl/index.php?s...

Dat kun je niet zonder meer uitrekenen omdat een aantal gegevens ontbreken. Zoals de grafiek laat zien zal de temp. van de pijp in het begin snel in temperatuur verhogen, maar naarmate de temp. van je lucht en de pijp elkaar naderen, zal de warmteoverdracht steeds langzamer verlopen. Dit heet het logaritmische temperatuurverloop of Lmtd. Theoretisch is het zelfs zo dat de pijp nooit de temperatuur van de lucht aan zal nemen, want stel dat de pijp 119 gr is, dan is er praktisch geen sprake meer van warmteoverdracht. In principe zal dit proefondervindelijk vastgesteld moeten worden en waaruit dan een aantal benodigde grootheden kunnen worden afgeleid, zoals de tijd en de K-factor. Als die gegevens bekend zijn kunnen nieuwe berekeningen met andere temperaturen en volume aan staal in het vervolg wel berekend worden.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord op die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100