Versuch
Info
Ein Haarfön hängt frei an einem Faden. Schaltet man ihn ein, wird er wegen des Rückstoßes ausgelenkt. Mit einem Federkraftmesser wird die Rückstellkraft gemessen.
Die elektrische Leistung (messen!) wird in die kinetische Energie und die Erwärmung der Luft überführt. Der Anteil der kinetischen Energie ist vernachlässigbar.
Beschreibung
dQ/dt = cp dm/dt DT
dQ/dt und DT werden direkt gemessen.
Den Massenfluß dm/dt erhält man aus der der Rückstellkraft
F = d(m v) /dt = v dm/dt v: Geschwindigkeit der Luft
mit dm/dt = r A v A Querschittsfläche des Luftstromes; r Dichte der Luft
folgt dm/dt = (F r A) 1/2
Auf den Fön wird zur Durchmischung der Luft eine Papprolle (von Toilettenpaper oder Papierhandtuch) gesetzt. Aus der Temperaturdifferenz und der elektrischen Leistung P erhält man die spezifische Wärme für Luft:
cp = P / (dm/dt (T1-T0) )
Typische Werte:
P = 600 W
r = 1,02 kg/m3 bei 73°C
A = 0,0012 m2
To = 20° C
T1 = 20°C
F = 0,086N
cp = 1.08 KJ/kg (gemessen)
cP = 1.005 KJ/kg (Literatur)
Messwerte 2005:
F = 0,3N
DT = 45°C
Pel = 1,12 kW
A = 1,8 10-3 m2
cp = 1,1 kJ/kg