unzureichende Angaben
Hallo,
Ich soll berechnen wie lange es Dauert eine 1 cm dicke
Eisschicht auf einem Teich auf 5 cm anwachsen zu lassen.
Die Lufttemperatur beträgt -10°C
Wasser direkt unter der Eisschicht = 0°C
Wärmeleitzahl Eis = 2,2 W/m K
Dichte Eis = 900 kg/m³
spezifische Schmelzwärme Eis = 333*10^3 J/kg
Du könntest dein Problem über eine Kriteriengleichung angehen
http://www.schweizer-fn.de/waerme/waermeuebergang/wa…
Dafür benötigst du aber mehr Angaben, als du im Rahmen deiner Frage aufführst, etwa die Wärmeleitzahl der Luft, Viskosität der Luft usw.
Einfaches Beispiel: Du berechnest die Wärmemenge, die zur Bildung einer Eisschicht der Dicke 1 +x Zentimeter konvektiv abgeführt werden muss, das ist einfach. Diese wird jedoch in Form eines Wärmestroms (Wärme pro Zeit) abgeführt. Selbst wenn du die Wärmeübergangszahl kennst, fehlt dir immer noch als „treibende Kraft“ die Temperaturdifferenz zwischen Eisoberfläche und Luft.
Vom konvektiven Wärmeübergang auf der Wasserseite mal ganz zu schweigen.
Als Tipp wäre noch nennen
http://www.wissenschaft-technik-ethik.de/wasser_eis-…
(für die Seriosität dieser Site und des dort beschriebenen Ansatzes würde ich jedoch keine Hand ins Feuer legen)
Aber du kannst ja mal gerne berichten, was du an eigenen Gedanken dazu entwickelt hast, sich diesem Problem zu nähern. Und bis zum Winter ist ja noch einige Zeit hin. Notfalls hilft auch Bohrer und Zollstock.
Gruß
Peter