KESKUSTELUT > MUUT AIHEET > KÄYTÄNNÖNLÄHEINEN TEHTÄVÄ

9763. Käytännönläheinen tehtävä

Ari20.7.2021 klo 20:36
Uima-altaan koko on 10x25 metriä.
Ulkoilman keskilämpötila on 20 celsiusastetta.

Kuinka paljon energiaa tarvitaan kuukaudessa altaan pitämiseen 25 celsiusasteisena?

Kuinka paljon energiaa tarvitaan kuukaudessa, jos altaan lämpötilaa nostetaan 1 celsiusasteella 26 celsiusasteeseen?
2. Ari20.7.2021 klo 20:49
Energia vastaus Wattitunteina.
3. Juhani Heino21.7.2021 klo 00:38
Eikös tuossa ole merkitystä myös syvyydellä?
4. Ari21.7.2021 klo 05:57
Sitä en osaa sanoa, miten se siihen vaikuttaa, mutta jos vaikuttaa, niin syvyys olkoon 1 metri.

Mutta tuuli toki vaikuttaa mutta ei huomioida sitä, eikä yö/ päivä lämpötilanvaihtelua myöskään koska menee liian vaikeaksi.
5. Jukkis21.7.2021 klo 12:23
Tottakai syvyys vaikuttaa, koska tilavuuttahan tässä lämmitetään. Jos kuutiometri vettä lämpenee yhdellä asteella, sen sisältämä lämpöenergia kasvaa 4.186 MJ eli 1.16 kWh. Siitä voi laskea eri tilavuuksille ja lämpötilamuutoksille.

Mutta en minä ainakaan osaa ollenkaan sanoa, millä tavalla ison uima-altaan veden lämpötila seuraa ulkoilman lämpötilavaihteluja, paitsi että ei se niitä ainakaan reaaliaikaisesti seuraa. Ja jos ulkoilman lämpötilavaihtelut jätetään huomiotta, niin ei tämä silloin kyllä mikään käytännönläheinen tehtävä ole.

Googlaimella löytää asian käsitelyä, mutta minulta ainakin aika pian meni hermo selityksiin, joissa energian yksikkö on ensin kW ja sitten kW/h.
6. Jaska21.7.2021 klo 13:52
Mielestäni em. 250 kuutioinen vesimassa ei ole käytännössä uima-allas. Olkoon siis pelkkä allas. Tuloksen tarkkuutta ajatellen pitäisi kai aika ilmoittaa vuorokausina? Kuukaudessa on 28, 29, 30, tai 31 vuorokautta. En tosin osaa arvioida, onko maksimissaan kolmen vuorokauden aikaerolla käytännön merkitystä.
7. Jukkis21.7.2021 klo 14:03
Jos oletetaan vaikka vähän realistisempi syvyys, vaikka 1,5 m:n keskisyvyys, niin tilavuus on 375 m2. Sitten vaikka oletetaan että säät on sellaiset, että joka yö veden lämpötila laskee 24 asteeseen, eikä ilman lämmitystä päivällä siitä nouse. Silloin heinäkuussa sähköä kuluu veden lämmitykseen 31*375*1.16 kWh = 13485 kWh. Eli kohtalaisen sähkösyöpön omakotitalon vuosikulutuksen verran.
8. Ari21.7.2021 klo 16:00
Tuossa tehtävässäni pohdin lähinnä miten suurella teholla siitä haihtuessaan lähtee energiaa, jonka verran siis tulee lämmittää että lämpötila säilyy. Reunojen aiheuttamaa hävikkiä ei tarvitse laskea, joten luulin ettei syvyydellä ole merkitystä, eikä sitä miten paljon energiaa tarvitaan nostamaan lämpötilaa tuon yhden asteen.
9. eol21.7.2021 klo 17:54
Jos altaan sivut ja pohja voidaan olettaa täysin lämpöeristetyksi, niin kyllä silloin lämpöenergian hävikki altaasta on ymmärtääkseni tosiaan suoraan verrannollinen altaan pinta-alaan. Ja jos vielä veden lämpötila, ilman lämpötila, ilman kosteus ja tuulen nopeus oletetaan kaikki tunnetuiksi vakioiksi (ja kun oletetaan ettei merkityksellistä auringonpaahdetta ole), niin häviöteho per neliömetri voitaneen periaatteessa laskea. (Oletetaan vielä sekin, että haihtumisen korvaamiseksi altaaseen on saatavilla rajattomasti ulkoilman lämpöistä vettä.)
10. eol21.7.2021 klo 18:09
P.S. Oletetaan nyt varmuuden vuoksi myös ilmanpaine tunnetuksi vakioksi.
11. Jukkis21.7.2021 klo 19:06
Juu-u, taitaapa tosiaan noin olla. Kaivoin esille fyssan kirjan ja opin, että säteilemällä se lämpö kai karkaa, ja laskin että jos veden lämpötila on 25 astetta ja ilman 20 astetta, niin 250 m2 vedenpinta säteilee lämpöä noin 6.6 kW teholla.

Vaikka on se kyllä aika epäintuitiivista, että altaan syvyys ei vaikuttaisi mitään tarvittavaan lämmitystehoon. Siis että 1 cm syvä ja 10 m syvä vesi tarvisi saman lämmitystehon.
12. Jukkis21.7.2021 klo 19:22
Vai meniskö se intuitiivinen ajattelu niin, että kun lämpösäteilyteho on sama matalalle ja syvälle altaalle, niin matala tietysti kylmenee nopeammin kuin syvä, jolloin sama lämmitysteho kompensoi kummankin lämpöhäviön.
13. Ari22.7.2021 klo 06:53
Haihtuminen aiheuttaa lämmön siirtymistä, kuten hikoilu. Esimerkiksi jos laitetaan pullon ympärille märkä sukka, se jäähdyttää pulloa.
14. Iso S22.7.2021 klo 09:33
Jos lähtökohtana on tiukka käytännönläheisyys eikä kuviteltuihin ihanneoloihin nojaava laskuharjoitus, niin mistä löytyy sellainen uima-allas, jossa reunat ja pohja on TÄYDELLISESTI (100 %) lämpöeristetty?
15. Iso S22.7.2021 klo 09:39
Pikaisen sana-analyysin jälkeen kumoan ihmettelyni. Jos se uima-allas on kohtuullisen hyvin eristetty, niin onhan laskelma silloin lähellä käytäntöä!
16. Jukkis22.7.2021 klo 21:32
Opiskelin vähän lisää fyssan kirjasta ja netistä, ja päädyin arvioon, että kenties haihtumisen aiheuttama energiakato voisi olla n. 10 kertaa isompi kuin säteilyn aiheuttama. Eli aika lailla Ari on ollut koko ajan jäljillä. Tämä oli mukava pohtimistehtävä. Tuskin saan tästä enempää irti. Joku pätevämpi voisi vielä jatkaa.
KOMMENTOI

Pakolliset kentät merkitty tähdellä *