Ich möchte gerne testen ob meine kuehlschranktuer auch wirklich luftdicht abschließt. Dazu habe ich eine Kerze hineingestellt und angezündet. Sofern die Tier dicht ist, waere bald der Sauerstoff verbraucht und die Kerze geht von alleine aus. Soviel zur Theorie.
Was ich aber nun nicht weiß ist, wie lange ich warten soll? Mein kuehlschrank hat die innenabmaessungen 0,5 * 0,5 *, 1’8. Also cirka ein halber Kubikmeter luft. Gefunden habe ich online nur sehr komplizierte Beschreibungen mit Fachbegriffen und mol und so. Das übersteigt vollständig meinen bildungslevel.
Hat jemand einen Ratschlag, nach welcher Zeit ich nachschauen kann ob die Kerze aus ist? Zwischendurch kontrollieren geht ja nicht, da wuerde ich ja immer wieder Frischluft zuführen.
1/2 m³ Luft enthält rund 400 l Sauerstoff, der aber wahrscheinlich nicht zur Gänze verbraucht wird, weil das gebildete CO2 absinkt und wohl die Kerze vor dem Verbrauchen des gesamten Sauerstoffs erlöschen lassen wird. Vielleicht ist ein Teelicht eine praktische Variante für diesen Test; eventuell machst du eine Probe in einem 5 Liter-Patentverschlußglas, wie lange das Teelicht dort brennt.
wird sie natürlich nicht, denn dann würdest du die nie wieder oder zumindest sehr schwer, aufbekommen.
Denk dabei auch an die Kondenswasseröffnung.
Noch etwas: der Kühlschrank ist isoliert.
Wenn du also eine Wärmequelle mit mehreren hundert Grad hinein stellst, so erwärmt sich die Luft darin immer weiter, denn sie kann nicht abkühlen.
Der Kühlschrank besteht jedoch aus Kunststoff und wird irgendwann schmelzen.
Luft enthält 21% Sauerstoff, daher sind es eher um die 100l…
Weiß nicht. CO2 ist zwar schwerer als Luft, aber nicht so schwer, daß es zwanghaft zu Boden sinkt. Dafür braucht es ne sehr gleichmäßige Temperatur, und keine Verwirbelungen. Die Kerze erzeugt genug Verwirbelungen, daß sich das CO2 nicht absondert.
Chemisch betrachtet:
Wachs besteht grob aus doppelt so vielen Wasserstoff- (H) wie Kohlenstoffatomen (C). MIt drei Sauerstoffatomen wird daraus Wasser und CO2:
2H +C + 3 O → H2O + CO2
Jetzt haben die Chemiker ne verrückte Mengeneinheit: „1mol“ sind eine bestimmte, sehr große Anzahl an Teilchen. Aber die Einheit hilft, solche Formeln in Gewicht umzusetzen.
1mol Wasserstoff wiegt 1g. 1 mol Kohlenstoff 12g. Ein Teelicht wiegt laut Ikea 14,5g, und das heißt, daß in einem Teelicht rund 2mol Wasserstoff und 1mol Kohlenstoff sind, zur Verbrennung sind 3mol Sauerstoffatome notwendig.
Jetzt kommt Sauerstoff aber als O2-Molekül vor, man brauch also 1,5mol Sauerstoffmoleküle. Bei Raumtemperatur sind das 36l Sauerstoff. Und weil Luft nur aus 21% Sauerstoff besteht, folgt:
Zur Vollständigen Verbrennung eines Teelichts von ca 14g werden ca. 180l Luft benötigt.
Für dein Experiment ist es mit einem Teelicht also nicht getan, du brauchst mehr.
Allerdings:
Ein Kühl-/Gefrierschrank ist nicht zu 100% dicht, sonst würdest du nach dem ersten Runterkühlen die Tür wegen des sich bildenden Unterdrucks nicht mehr auf bekommen. Ein wenig Luftaustausch findet also statt.
Wenn 36l Sauerstoff verbrannt werden entstehen 24l CO2. Geht man davon aus, daß das Wasser aus der Verbrennung sich an den Wänden niederschlägt, ergibt sich also ein Vakuum, und es wird weitere Luft von außen reingezogen. Der Kerze wird dadurch mehr Luft zur Verfügung stehen, als ursprünglich im Kühlschrank drin war
Am Ende könnte die Kerze anfangen, ganz schön zu rußen. Dann hast du vielleicht irgendeinen Beweis erbracht, darfst dann aber erstmal länger putzen. (Und wir gehen mal davon aus, daß du die Kerze so aufgestellt hast, daß da nichts kokeln kann)
Es kann sein, daß es eine größere Undichtigkeit gibt, denkbar wäre aber, daß dadurch so wenig Luft ausgetauscht wird, daß die Kerze dennoch irgendwann erlischt.
Sehr gut beschrieben, kann leider nur ein Herz vergeben.
An den Fragesteller:
Auch ohne Kerze stelle ich an meinem Kühlschrank folgendes fest:
Wenn sich die Kühlschranktür kurz nach dem schließen schwer öffnen lässt ist:
a: der Kondenswasserablauf verstopft und
b: die Türdichtung ziemlich ok.
Weil die eingeströmte warme Raumluft sich durch Abkühlung im Volumen verringert und somit die Tür von innen zu hält
(es könnte natürlich auch sein, dass jemand Honig an die Türdichtung gekleckert hat, aber der gehört da wirklich nicht hin)
Ich hatte die Kerze im oberen Bereich reingestellt und brennen lassen. Nach den eher unnützen Antworten hier (chemisch betrachtet… Was fuer ein…), habe ich nach ca 2 Stunden die Tuere geöffnet und die Kerze war aus und es kam mir eine nach Abgasen stinkende Wolke entgegen.
und der Kondenswasserablauf zum Glück auch, sonst hättest du das (IMHO nicht unnötig beschriebene) Schmelzexperiment mit deinem Kühlschrank vielleicht durchgeführt… Es reicht, wenn die Kühlschrankdecke innen auch nur anzuschmelzen beginnt.
Grüße
Ist dir eigentlich aufgefallen, daß ich am Ende von dem wissenschaftlichen Mist sogar in fett geschrieben habe, daß ein Teelicht etwa 180l Luft braucht?
Ich behaupte jetzt einfach mal, daß deine Kerze nicht den ganzen Sauerstoff aufgebraucht hat, und am Boden länger gebrannt hätte.
Doch, geht.
A Nach 2, 4, 8, 16 Minuten schauen, dann kennst Du etwa die Zeit. Im zweiten Schritt in diesem Intervall nach 8tel, viertel, halbe Zeit gucken, wie genau willst Du es testen?
Noch etwas: der Kühlschrank ist isoliert.
Wenn du also eine Wärmequelle mit mehreren hundert Grad hinein stellst, so erwärmt sich die Luft darin immer weiter, denn sie kann nicht abkühlen.
Der Kühl schrank besteht jedoch aus Kunststoff und wird irgendwann schmelzen.
Eine Kerze setzt eine Heizleistung von etwa 100 W um. Ein Kühlschrank dieser Größe wird zur Aufrechterhaltung des Temperaturunterschieds von etwa 20 K im Schnitt mindestens 20 W Strom „verbrauchen“, bei einer Leistungszahl von etwa 4 bedeutet das, es findet 80 W Wärmeabfuhr statt. Also wird eine Kerze da drin die Innentemperatur auch nur um ca. 25 K über Raumtemperatur heben können. Sofern sie nach oben hin genug Platz hat, schmilzt da nix! Wenn man so verrückt ist, den Kühlschrank beim Versuch nicht abzuschalten, wird er vermutlich sogar mit nahezu Dauerlauf schaffen, gegen die heizende Kerze anzukämpfen. Trotzdem würde ich nie auf diesen Versuchsaufbau kommen. Es gibt Wärmebildkameras…
es erscheint mir unlogisch, dass 20W benötigt werden um einen Temperaturunterschied von 20K aufrecht zu erhalten und 100 Watt sollten entsprechend 25K bewirken.
Die Rechnung berücksichtigt auch nicht den Spot oberhalb der Kerze.
es erscheint mir unlogisch, dass 20W benötigt werden um einen Temperaturunterschied von 20K aufrecht zu erhalten und 100 Watt sollten entsprechend 25K bewirken
Die 20 W sind elektrische Leistungsaufnahme. Daraus macht die Kältemaschine Pi mal Daumen 80 W thermischen Transports.
