Discussione: calore/resistenza

Salve a tutti.
Una domanda.
Vorrei costruire un scalda(nel senso che intiepidisca appena) vivande a pile.
Non mi interessa che diventi il cibo ne bollente, ne che l'acqua bollisca e tantomeno che mi permetta di cucinare cibi.
voglio solo che porti il tutto leggermente sopra la temperatura ambiente.
Ho a disposizione 4 pile stilo da 1,3 volt al litio, 2,0 A in uscita per 2,4 AH di durata.
pensavo che dovrei poter usare:

v=r*i
r=v/i

X=1,3/2 = 0,69 circa.
Quindi la mia domanda è..... premettendo che la batteria scaturisca 2,6 Watt
quanto calore in gradi butterà fuori tale resistenza?
4 resistenze con 4 batterie distinte potranno anche solo intiepidire qualche cosa?
Certo bisogna fare il discorso del materiale che si frapponga tra le resistenze e il cibo e l'ambiente,gli isolanti....
ma saltando un pò di passaggi.
quanto calore scaturiranno queste resistenze( che temperatura raggiungeranno?)

Grazie a tutti!

ciao, beh diciamo che devo spiegarti mezzo libro di fisica 1, saltando come dici tu trasmittanza e robe varie la formula che devi usare è Q=m*c*deltat cioè m=massa in kg: esempio 1 litro d'acqua=1Kg, c è il calore specifico e dipende dalla sostanza, li trovi nelle tabelle dei calori specifici, per l'acqua dovrebbe essere 4186 J/(kg*kelvin), se bevi invece olio ad esempio userai 2000 J/(Kg*K)
poi rimane delta T, beh qui è semplicemente la differenza di temperatura che vuoi creare con la tua resistenza.
ad esempio se la bevanda è a 20°C e la vuoi portare a 30°C metterai 10 (in realtà dovresti usare i kelvin ma qui è 1 diferenza gradi o kelvin è lo stesso )
Q è semplicemente il calore in Joule, ti ricordo che i Joule sono watt/secondo cioè se applichi 1 watt con le pile per 3 secondi e poi spegni subito hai fatto esatamente 3J la formula vale se l'alimento non cambia fase cioè rimani entro il range dove se ne rimane tranquillo nel suo stato, esempio per l'acqua la puoi usare la formula per temperature dai 0°c ai 100°C

bene ora che ti ho riassunto mezzo libro di termodinamica, passiamo al pratico, supponiamo che tu voglia scaldare una bottiglietta d'aqua da 1/2litro col c=4186 che si trova già da sola a 20° e portarla a 25°C
Q=m*c*dt
Q= 1/2*4186*5 Q= circa 10000J
ok sappiamo che devi fornire 10000joule circa non importa come li fornisci o quale materiale usi sappi solamente che se arrivano all'acqua della bottiglietta 10000joule lei salirà a 25°C
ora 10000 joule dobbiamo convertirli in watt quindi devi decidere il tempo di applicazione della potenza che in 1 secondo sono esattamente 10000W=10000J/1secondo ci vorrebbe la potenza di 1 automobile per 1 secondo, se li applichi in 2 secondi sono 5000W, supponiamo che tu scaldi con le resistenze per 1000 secondi
che sono circa 15minuti beh fai 10000/1000= 10W cioè dovresti fornire 10W per diciamo 1/4 d'ora
ora siccome 5volt per 2Ampere sono 10W e tu streseresti le batterie con questa corrente e questo tempo, facciamo allora 1Ampere per mezz'ora che è + sensato, nulla vieta di fare + tempo però sappi che se devi mangiare alle 2 allora a mezzogiono devi attaccare la resistenza, vedi tu insomma scegli il tempo e la potenza in modo da fare quel tot di energia, come vedi sono sempre valori molto alti e sono proporzionali alla massa e alla differenza di temperatura che vuoi raggiungere.
Nella pratica o infili 1 resistenzina per mezz'ora in acqua (che ti ricordo che poi te la devi bere) oppure entrano in gioco le trasmittanze termiche dei vari materiali, che + o meno ostacolano e rallentano il flusso di calore in base al coefficiente di tramittanza termica proprio del materiale, ma questo se ti interessa è 1 altro capitolo, spero di averti chiarito 1po ciau

Grazie mille wattos....
ciò chemi mancava era quella geniale formula.
Q=m*c*dt
e il fatto che
1watt=1joule.

grazie a queste due informazioni mi hai semplificato veramente la vita.
Grazie per aver condiviso con me tutta la tua sapienza e la tua conoscenza.
Mi sono stati davvero utili.
Ora giro 4 formule e vedo di calcolare che valori debbano avere le resistenze.
Vedo che comunque il concetto è fattibile.
Grazie di nuovo!

ma dai, per così poco era solo 1 formula , fai in modo da non stressare le batterie,

ah 1W=1J/1s (fratto)

Grazie di nuovo.Per me è molto!

**** Ciao Ferion e benvenuto, oltre ai ringraziamenti pubblici ti suggerisco di usare la funzione "aggiungi alla reputazione di Wattos" un commento positivo. ;-) ***

Ho trovato molto interessante quello che hai scritto sullo scaldavivande. Premetto che non ho grandi conoscenze sul tema, ma sono uno "smanettone", smonto e aggiusto o rompo.
Ho un'asciugatrice, con una resistenza da 2,3 kWh, che è continuamente in uso. Mi è venuto in mente, smontandola per altri motivi (cuscinetti da cambiare, pulizia generale) e vista la pessima qualità e condizioni della resistenza, di cambiarla con una simile per forma ma di minore assorbimento. Ne ho viste di molti tipi da 875 watt fino ai 3 kw. Se la sostituissi con una da 1,2 o 1,5 kw, oltre al vantaggio teorico di consumare meno, ci sarebbero problemi? Ad es. il flusso d'aria (2 mc minuto) potrebbe danneggiare la resistenza? o sarebbe del tutto inutile perché non raggiungerebbe la temperatura?
La resistenza che ho ancora un pò regge, ma il supporto, non ricordo come si chiama ma sembra cartone, è quasi sfatto....
Grazie per la tua attenzione

Se proprio uno deve scaldare di pochi gradi con le batterie conviene per lo meno provare a realizzare una piccola pompa di calore con una cella Peltier. Il rendimento è sicuramente basso, ma sempre meglio di una resistenza. Anzi, si può approfittare del fatto che sposta il calore per raffreddare una bibita mentre al contempo scalda una vivanda (togli calore a una cosa e lo dai a un'altra). Per pochi gradi di differenza il rendimento di una Peltier in riscaldamento può arrivare anche a superare il 200%. Naturalmente il tutto va coibentato in modo eccellente sia lato caldo che lato freddo, altrimenti, resistenza o Peltier che sia, l'ambiente la fa da padrone e riporta tutto alla propria temperatura.

Originariamente inviata da emisan

Ho un'asciugatrice, con una resistenza da 2,3 kW, che è continuamente in uso.

Anche per te, anzi, a maggior ragione, vale il discorso della pompa di calore.
Perché regalare soldi all'Enel quando potresti utilizzare proficuamente una pompa di calore ? Per asciugare non ci vogliono necessariamente grossi salti di temperatura, l'importante è che ci sia un flusso di aria più calda di quella ambiente che favorisca l'evaporazione.
Anche con una pompa di calore di recupero dal rendimento (COP) pietoso ( < 3) avresti grossi risparmi sulla bolletta.