Wieso ist der Wasserkocher nach dem Entkalten SO laut?

Hallo,

jedesmal, wenn ich den Wasserkoche entkalke, ist das Aufwärmen des Wassers danach mit einer immensen Lautstärke verbunden…geradezu eine Höllenmaschine :wink:

Woran liegt das?
So laut war er doch auch am Anfang nicht, als er auch kalkfrei war!

lg kenzia…oder gehört die Frage woanders gestellt`??

Ich meine es sind Kavitationsgeräusche die von der Heizwendel ausgehen. Es bilden sich winzige Gasbläschen (heißer Wasserdampf), die in die kalte Umgebungsflüssigkeit aufsteigen und explosionsartig platzen. Platzen heißt in diesem Zusammenhang zusammenfallen, weil der Dampf zu Wasser wird. Kleine Bläschen kollabieren schnell (Geräusch), große langsam (ohne Geräusch).
Die Größe der Bläschen hängt wohl von der Oberflächenstruktur der Heizspirale ab. Mit Kalk und ohne Kalk. Außerdem korridiert die Oberfläche der Heizspirale mit jeder Entkalkung mehr. Sie wird rauher und damit verbunden sind spitze Strukturen, an denen sich die Wasserdampfbläschen kleiner/früher ablösen.
ich habe das nur so im Kopf dass es so ist. Wo man das nachlesen kann, außer das Stichwort „Kavitation“ weiß ich nicht.
Udo Becker

Danke :slight_smile:

Ich würde es so ähnlich erklären wie Herr Becker. Man spricht hier von unterkühltem Sieden. Obwohl die Temperatur im Behälter noch unter 100°C ist, können sich durch örtliche Überhitzung an der Heizfläche oder -wendel (>100°C) Dampfblasen bilden. Diese steigen dann auf und kondensieren wieder in der noch unterkühlten Umgebung. Das geschieht schlagartig und macht die Geräusche. Dabei spielen auch Rauhigkeiten an der Wärmeübetragungsfläche eine Rolle. Die Heizfläche hat sicher Kratzer und Riefen. An scharfkantigen Erhebungen - auch wenn sie sehr klein sind - kommt es örtlich infolge der Oberflächenspannung des Wassers zu einer Druckabsenkung, die die Dampfblasenbildung fördert. Wenn sich auf der Heizfläche Kalk abgelagert hat, dann sind diese Unebenheiten verdeckt und unterdrücken das unterkühlte Sieden, und es kommen weniger Geräusche zustande.

Ich erinnere mich an einen Versuch in einem verfahrenstechnischen Labor. Da wurde eine Prozesslösung in einem Glaskolben mit einer Heizmanschette von aussen erhitzt. Die Temperatur stieg und stieg und war laut Tabelle schon weit überthitzt, aber wegen der glatten Oberfläche des Glaskolbens und des Drucks der über dem Boden stehenden Flüssigkeit kam das Sieden nicht in Gang. Da warf ein Student Metallspäne hinein. Diese wirkten als sogenannte Siedekeime, und sofort kochte des Ganze heftig hoch. Ich weiss nicht, ob man diesen Versuch auch in einem Wasserkocher nachahmen kann (ein Topfkratzer aus Metall würde sich vielleicht als Siedekeim anbieten). Käme auf einen versuch an, aber Vorsicht.

Neben der Oberflächenbeschaffenheit spielt auch die Heizfläche noch eine grosse Rolle.

Je höher die Flächenleistung wird (W/cm2) Umso mehr Dampfblasen bilden sich. Bei zu hoher Flächenleistung bilden sich nur noch Dampfblasen und das Aufheizen dauert länger, da der Dampf die Wärme schlechter leitet als flüssiges Wasser.

Heutige Wasserkocher gehen sehr nahe an diese Grenze.
Schneller aufheizen könnte man mit einer grösseren Heizfläche oder einer Zwangskonvektion (Pumpe).
Beides macht den Wasserkocher teurer und schwerer.

MfG Peter(TOO)

Ja, das stimmt auch alles. Es ist.doch schön, wie man solche physikalischen Phänomene an einem simplen Gerät, wie es ein Wasserkocher darstellt, erklären kann. Ich hätte mir gewünscht, dass mein Professor für Thermodynamik und Wärmeübertragung sich auch mehr solcher praxisnahen Beispiele bedient hätte, statt staubtrocken seinen Lehrstoff durchzuziehen.

Hallo,

Die Küche ist voll mit Physik und erst recht das Kinderzimmer!

Leider ist das heute so, besonders in Schulen, dass nicht einmal mehr praktische Experimente durchgeführt werden, diese wurden durch Simulationen ersetzt.

Die grundlegenden Zusammenhänge kann man schon Kindergartenkindern beibringen, man muss ja nur praktisch zeigen wie das mit den Hebeln funktioniert, wenn man einen schweren Stein anheben will und da eine Gesetzmässigkeit dahinter steckt. Berechnen ist dann etwas für später. Zudem, wenn ich eine Kiste im Lager anheben muss, hole ich einen Balken oder eine Stange, aber rechne das nicht erst durch!
Auch, dass der grosse Zeh mehr weh tut, wenn der Hammer aus einer grösseren Höhe darauf fällt, begreifen die schon :wink:

Ich hatte das Glück in der Experimental-Physik der Uni hier aufzuwachsen. Ein Nachteil war, dass mir öfters ein Spielzeug weggenommen, aber später ersetzt, wurde und dann in der Vorlesung gelandet ist.
OK, bis ich etwa 12 war, konnte ich mit den meisten Formeln an der Wandtafel nichts anfangen, ich habe da nur ganz gerne die riesigen Tafeln geputzt.
Aber die grundlegenden Zusammenhänge zu verstehen, war nicht schwer.

MfG Peter(TOO)