Berechnen Sie die Effizienz Ihrer DIY Campingkocher usw.

9 Schritt:Schritt 1: Der Versuchsaufbau Schritt 2: Die Energieübertragung - was passiert? Schritt 3: Tun Sie das Beispiel Schritt 4: Messung der Wasser Schritt 5: Wiegen Sie Ihre Kraftstoff Schritt 6: Messen Sie die Starttemperatur. Schritt 7: Bringen Sie etwas Energie! Schritt 8: End Zahlen Schritt 9: Berechnungen

Berechnen Sie die Effizienz Ihrer DIY Campingkocher usw.

Es gibt zahlreiche Beispiele im Internet, wo die Menschen ihre DIY Campingkocher von verschiedenen Arten zu zeigen. Es gibt viele Features, die Effizienz durch Messung - Größe, Gewicht, Design und so weiter. Aber in diesem instructable Ich versuche zu zeigen, wie die tatsächliche Effizienz der Energieübertragung vom Brennstoff, um das Wasser zu berechnen. Dies könnte auch dazu verwendet, um die Nettoleistung des Ofens (oder ähnliches Gerät) zu berechnen. Bei ihrer caming Herd testen möchte jemand, ich habe auch einen kleinen Tabellenkalkulation man verwenden kann, um die Berechnungen zu tun.
Ich behaupte nicht, das Experiment oder irgendetwas in dieser instructable gedacht zu haben - ich will nur sie vorhandenes für Menschen, die es nützlich finden könnten zu machen.

Schritt 1: Der Versuchsaufbau

  1. Berechnen Sie die Effizienz Ihrer DIY Campingkocher usw.

    Als Grundlage für die Berechnungen habe ich dieses Setup verwendet:
    Ein Teelicht Elektronisches themometer. Es wird eine elektronische Waage, 0,01 Gramm Genauigkeit. Ein Schiff, um Wasser in Wärme - in diesem Fall eine Aluminium-Zinn. Ein Draht zu stehen, um das Schiff zu platzieren
    Dieser Aufbau ist recht einfach. Es wird jedoch als ein Beispiel - Sie können die Theorie verwenden, um die Effizienz jeder Herd, wo Sie die chemische Energie des Brennstoffs wissen, und wie viel Sie in einem bestimmten Zeitraum zu verwenden zu berechnen.

Schritt 2: Die Energieübertragung - was passiert?

  1. Berechnen Sie die Effizienz Ihrer DIY Campingkocher usw.

    Jedes Mal, wenn "Verwendung" Energie, tatsächlich Sie gerade Energieübertragung von einem Ort zum anderen. Oft ist diese Übertragung auch von einer Art von Energie in eine andere - in diesem Fall aus der chemischen Energie in einem Teelicht um thermische Energie in etwas Wasser gelagert.
    Es ist sehr schwer, um Energie ohne Verlust übertragen. Verlieren Energie bedeutet nur, dass ein Teil der Energie geht irgendwo anders, als Sie es bestimmt.
    In unserem Fall ein Teil der Wärmeenergie, die durch die Verbrennung des Paraffins im Teekerze freigegeben ist, geht zum Aufheizen der Luft, den Behälter lagern wir das Wasser, und die allgemeine Umgebung. Nur ein Teil der Energie als Wärme in dem Wasser absorbiert.
    Die Effizienz unserer Herd ist der Prozentsatz der Energie nutzen wir, dass wir eigentlich los zu bekommen, wo wir es wollen. Wenn wir 100 kJ im Wert von Paraffin und das Wasser wird den Gegenwert von 50 kJ erhitzt, dann Effizienz unseres Ofen beträgt 50%. In aller Praktikabilität nicht erreichen wir 100%, und wir werden natürlich nie mehr als 100%.

Schritt 3: Tun Sie das Beispiel


  1. Jetzt werde ich zeigen, wie der Versuch zu tun und berechnen den Wirkungsgrad eines Teelicht als Wärmequelle für die Erwärmung mit 100 ml Wasser.

Schritt 4: Messung der Wasser

  1. Berechnen Sie die Effizienz Ihrer DIY Campingkocher usw.

    Berechnen Sie die Effizienz Ihrer DIY Campingkocher usw.

    Man wiegt 100 g Wasser und 100 ml Sie haben. OK, 99,97 Gramm, aber in dieser Einstellung ist es nahe genug!

Schritt 5: Wiegen Sie Ihre Kraftstoff

  1. Berechnen Sie die Effizienz Ihrer DIY Campingkocher usw.

    Wir messen, wie viel unser Kraftstoff (und Inhaber) wiegt. Hier 16,27 Gramm.

Schritt 6: Messen Sie die Starttemperatur.

  1. Berechnen Sie die Effizienz Ihrer DIY Campingkocher usw.

    Um zu berechnen, wie viel Energie das Wasser erhalten hat, müssen wir den Temperaturanstieg zu kennen. Die Starttemperatur ist in diesem Fall 29,9 degr C.

Schritt 7: Bringen Sie etwas Energie!

  1. Berechnen Sie die Effizienz Ihrer DIY Campingkocher usw.

    Sobald wir die Temperatur des Wassers gemessen wird, zünden wir die Kerze aus und starten Sie die Erwärmung des Wassers. Für weitere Berechnung der Leistung des Ofens (Wattzahl), haben wir auch einen Timer zu starten, so dass wir determin, wie viele Sekunden unserem Ofen eingeschaltet ist.

Schritt 8: End Zahlen

  1. Berechnen Sie die Effizienz Ihrer DIY Campingkocher usw.

    Berechnen Sie die Effizienz Ihrer DIY Campingkocher usw.

    Nach einiger Zeit - hier 10 Minuten - wir die Kerze ausblasen und sofort nach der wir messen Ende Temperatur des Wassers und wiegen, wie viel Treibstoff wir verbrannt haben. In diesem Fall das Wasser eine Temperatur von 40,8 C und der verbleibende Treibstoff (und Halter) wiegt 15,9 g.

Schritt 9: Berechnungen


  1. Wie viel Energie wird "verwendet"?
    Unterschiedliche Brennstoffe enthält unterschiedliche Mengen an Energie in einem Gramm (kJ / g):
    Kerosin: 46,3
    Paraffinwachs: 42.0
    Ethanol: 26,8
    Isopropyl: 24.04
    Methanol: 19,9
    Wir haben verbrannt (16.27g - 15.90g) x 42 kJ / g = 15.54 kJ oder 15540 J im Wert von Paraffin.
    Wie viel Energie durch Wasser absorbiert?
    Es dauert 418 Joules, die Temperatur in 100 ml Wasser um ein Grad Celsius ansteigen.
    Die Temperatur im Wasser stieg 40,8 C - 29,9 C = 10,9 C
    Das Wasser hat 10,9 C x 418 J / C = 4556,2 J absorbiert
    Wie effizient ist der Ofen?
    (4556,2 J / J 15540) x 100 = 29,3%
    So 29,3% der verbrauchten Energie tatsächlich im Wasser absorbiert. Nicht beeindruckend, und natürlich die Zahl könnte viel höher sein, wenn der Ofen wurde anders gemacht - ein Teelicht in einiger Entfernung kaum der beste Weg, Heizungswasser.
    Was ist Bruttoleistung des Ofens?
    Ein Watt ist ein Joule pro Sekunde. Wir brannte das Teelicht zehn Minuten und verbrannt (16.27g - 15.90g) x 42 kJ / g = 15540 J im Wert von Paraffin. Das goves uns eine Bruttoleistung von 15540 J / (10 min x 60 sek / min) = 25,9 J / s = 25,9 W
    Die Bruttoleistung ist relevant, weil verschiedene Brennstoffe halten unterschiedliche Mengen an Energie in einem Gramm.
    Was ist Nettoleistung des Ofens?
    Wir bekamen 4556,2 J von thermischer Energie in 10 Minuten. So ist die Energieübertragung pro Sekunde ist 4556,2 J / (10 min x 60 sek / min) = 7,6 J / s = 7,6 W
    Die Netto-Leistung ist relevant, da zwei verschiedene Öfen könnte die gleiche Menge an Kraftstoff zu verbrennen - die gleiche Bruttoleistung - aber heizen unterschiedlich, somit mit unterschiedlichen Nettoleistung.
    Bitte verwenden Sie meine kleine Tabellenkalkulation, um die Berechnungen zu tun.
    Bitte äußern Sie sich und lassen Sie mich wissen, was Sie von diesem instructable denke, und / oder, wenn etwas geändert werden sollte.
    Vielen Dank :-)