Akwarystyka - Forum Akwarystyczne Wodnego Swiata

Przegladając forum znalazłem kilka tematów dotyczacych ochładzania wody (lato się zbliża) ale bez podstaw teoretycznych.

1. Ochładzanie przez umieszczenie w zbiorniku butelki z zamrożoną woda.

Aby obliczyc jaki efekt wywoła umieszczenie butelki zimnej wody w akwarium rozwiązujemy bilans energetyczny:

m(wa)*cw*T(a) + m(wb)*cw*T(b) = (m(wa)+(m(wb))*cw*Tp

gdzie:
m(wa) - masa wody w akwarium (przyjmujemy 1litr = 1 kg)
m(wb) - masa wody w butelce (przyjmujemy 1litr = 1 kg)
(m(wa)+(m(wb)) - suma mas wody w akwarium i butelce
cw - ciepło właściwe wody (4,,19j/gK)
T(a) - temperatura wody w akwa ( w KELWINACH !!!)
T(b) - temperatura wody w butelce ( w KELWINACH !!!)
T(p) - temperatura wody w akwa po wyrównaniu temperatury pomiedzy butelka a akwarium  ( w KELWINACH !!!)

Wersja dla humanistów:
1.skracamy cw (uznajemy ze jest stałe (nie jest ale rożnice minimalne a calek nie lubie)
2. Przeliczenie stopni:  temperatura w stopniach K = temperatura w stopniach C + 273 stopnie. 20 ^oC = 293 K

Przekształcając:

T(p) = [(m(wa)*T(a))+m(wb)*T(b)] / (m(wa)+(m(wb))
Przykład 1 :

T(a) = 32 C = 305 K
T(b) = -10 C = 263 K - butelka  z lodem z zamrażarki (uwaga szok termiczny !!! :) )
m(wa) = 100 kg - akwa około 110-120 litów
m(wb) = 1,5 kg - typowa butelka po napojach
 
Po ustaleniu temperatury:

T(p) = [(305*100)+(1,5*263)]/101,5 = 304 K - róznica 1 stopnia

Przykład 2:

T(a) = 32 C = 305 K
T(b) = -10 C = 263 K - butelka  z lodem z zamrażarki (uwaga szok termiczny !!! :) )
m(wa) = 20 kg - akwa około 25 litrów
m(wb) = 1,5 kg - typowa butelka po napojach
 
Po ustaleniu temperatury:

T(p) = [(305*20)+(1,5*263)]/21,5 = 302 K - róznica 3 stopni


W obliczeniach nie uwzględniono wymiany ciepła akwa - otoczenie.
Prosił bym o obserwacje osób chłdzących w ten sposów akwa wcelu weryfikacji obliczeń.
Jak ktos znajdzie blędy w obliczeniach to niech je wytyka :)
W raziie potrzeby mogę przeprowadzic podobny bilans dla ochładzania wody przez wentylator.


PS. nie uwzględniono zmiany ciepła właściwego lodu oraz cieła topnienia wody - zajme sie tym w najblizszym czasie.

Przepol kawał dobrej roboty, dzięki , przyda sie
ps. a pomysleć ze za tydzien kolos z termodynamiki (cyba wiem kto mi może pomóc :D )

pozdrawiam

Obliczenia jak najbardziej poprawne. Ale ciepło topnienia lodu będzie odgrywało znaczącą rolę w obniżeniu temperatury.

Ciepło które jest pobierane na nagrzanie zimnej wody wynosi (305K-263K) * 4,19 kJ/(kg*K) = 176 kJ (około, bo nie wziąłem pod uwagę zmiany temperatury mieszaniny. Jakieś 1 stopień przy 42 więc można zaniedbać)
Podczas gdy ciepło pobrane na stopienie 1,5 kg lodu wynosi 335 kJ/kg * 1,5 kg = 500 kJ

Oba ciepła są jakby zabierane wodzie, a ciepło topnienia jest prawie 3x większe i będzie odgrywało dominującą rolę.

obliczyłeś ten bilans za pomocą średniej ważonej, dodając chyba coś od siebie, a to NIE sprawdza się przy zmianach stanu skupienia. nie wziąłeś pod uwagę faktu, że lód po przejściu ze stanu stałego w ciekły wciąż oddaje ciepło aż do wyrównania temperatur, nie uwzględniłeś też ciepła właściwego lodu, a jest zgoła inne niż wody. poza tym bez sensu jest liczenie w kelvinach, zauważ, ze jednostka jest ta sama tylko skala przesunięcia odmienna : ) więc bez kombinowania, celsjusze też dadzą radę.

w efekcie:
ciepło pobrane (czyli ubytek temp. w wodzie) = ciepło oddane (czyli wzrost w butelce z wodą)
ciepło właściwe wody* masa wody * różnica temperatur przed i po operacji = (różnica temperatur=temperatura lodu przed włożeniem*masa lodu*ciepło właściwe lodu) + ciepło topnienia * masa lodu + masa lodu * różnica temperatur=temperatura końcowa * ciepło właściwe WODY.

ciepło pobrane zawiera jedynie zmianę temperatury wody w akwarium.
ciepło oddane zawiera przejście lodu z temperatury -ileśtam do 0, energię oddaną na zmianę stanu skupienia i ogrzanie powstałej wody od 0 do temperatury końcowej.

Znacie jeszcze jakies inne sposoby na schładzanie wody w akwarium? Ostatnio przyszłam do domu a tu temp. 29 stopni  :o Makabra :-\

http://www.akwarium.net.pl/forum/index.php?topic=4106.0

lodówke mozna se zrobić z lodówki do browarów trzeba miec tylko pompe wodna wiartarkę i troszkę rury miedzianej

ja proponuję zakup malej samochodowej lodowki na 12v/230V maja alternatywne rozwiazanie, taki sprzet kosztuje od 100-200 zl max
w carefour 169zl
następnie rurka miedziana jak do centralnego kilka przerobek i macie klime do akwarium za około 200zł
sądzę że to bardzo niedrogo jak za wygodę i bezpieczeństwo
szkoda tylko ze w tych sterownikach akwariowych nie ma wyjscia 230v do sterowania takim ustrojstwem, i dla pełnego automatu trzeba by bylo zastosować jakis termostat który wykorzystamy w układzie pracy rewresyjnej oznacza to potrzebę zastosowania dodatkowego przekaźnika (układu) odwaracającego logikę termostatu,
w takim przypadku jesli ustawimy temp na 30st C to termostat wlacza zasilanie do momentu osiagniecia 30st C za pomoca grzania grzałką, ale my nie podlączamy do nie go grzałki tylko czekamy na upały gdy temperatura osiagnie 30st to automatycznie termostat wylaczy zasilanie a nasz uklad (przekaźnik) podłączony do tego termostatu włączy opisany wczesniej agregat wyciągnięty z lodówki samochodowej (czyt. klima)
jeśli ktoś ma pojęcie o elektronice może łatwo przerobić sobie taki termostat jeśli chodzi o stopień wyjściowy i nie musi stosować przekaźnika (wewnątrz wystarczy dołożyć tranzystor z paroma reztstorami podciągającymi odwracający fazę przed elementem wykonawczym triak lub przekaźnik elektromechaniczny zależnie od rozwiązania) 

jak zakoncze zmagania ze startem akwarium to zajme sie tym tematem w praktyce <papa>