Wie kann man den Druck eines Manometers auf Temperatur umwandeln?

Wie ich in meinem vorherigen Artikel kurz erklärt habe (der erklärt, wie man den Absaugdruck auf einer Hebelmaschine wiederherstellt), ist es möglich, die Wassertemperatur eines Kessels durch Messung des Wasserdrucks zu kennen.

Beispiel eines Doppelmanometers, das in einigen Kaffeemaschinen gefunden wird. Oben: Der Druck des Kessels, unten: Der Druck während der Extraktion.

Wir alle wissen, dass Wasserschlamm bei 100 ° C bei einem atmosphärischen Druck von 1.013 bar (dh in einer Höhe gleich dem Meeresspiegel). Beim Aufsteigen in die Höhe verringert der Luftdruck die Temperatur des Wasserschlamms bei einer niedrigeren Temperatur (zum Beispiel bei 6000m Höhe, Wasserschlamm bei 80 ° C, da der atmosphärische Druck 0,471 bar beträgt).

Ich habe den Artikel in zwei Teile geteilt:

  • Die Theorie
  • Die Praxis

Die Theorie

Bei der Verwendung eines Kessels (und in meinem Fall des Kessels einer Kaffeemaschine) ist es also genau zu finden, die Temperatur des Wassers zu kennen, die seine Höhe und seinen Druck kennt. Diese Beziehung lässt sich mit der Clapeyron-Formel berechnen.

T: Temperatur-V: Variation des molaren Volumens während des Phase-L-Wechsels: Latente Hitze gleich dem Wechsel der enthalpy in den sich verändernden Zustand, bei gleichbleibendem Druck

Mit dieser Formel konnte ich im Vergleich zum im Kessel der Kaffeemaschine Pavoni eine Wassertemperaturumwandelkarte aufbauen. Dieser Tisch wurde für eine Höhe von 40m (auf Meereshöhe) gemacht.

Temperatur (° c) Druck (bar)
17.51 Uhr 0.020 Uhr
24.10 0.030 Uhr
28.98 0.040 Uhr
32,90 0.050 Uhr
36,18 0.060 Uhr
39.02 0.070 Uhr
41,53 0.080
43,83 0.090 Uhr
45,83 0,100
6,07 0,200
69,13 0,300
75,89 0.400
81,35 0.500
85,95 0.600
89,96 0.700
93.51 0.800
96,71 0,900
99,63 1.000
100,00 1.013
102,32 1.100
104.81 1.200
107.13 1.300
109,32 1.400
111.37 1.500
113.32 1.600
115.17 1.700
116,93 1.800
118,62 1.900
120.23 2.000

Wenn Sie Kaffee von Ihrem Röster kaufen, können Sie fragen, bei welcher idealen Temperatur kann man solche oder solche Kaffee extrahieren. Bei manchem Kaffee wird es eher 88 ° C sein, für andere eher 92 ° C. Mit dem Tisch und der Grafik unten finden Sie ganz einfach die ideale Temperatur auf Ihrer Maschine.

Graphen-Verhältnis von Kesseltemperatur zu Druck

Tabelle der kochenden Wassertemperaturen nach Höhe

Beispiel Tischlesung: Wie hoch ist die Kochtemperatur des Wassers in 1800 m Höhe? Die Zersetzung 1800 = 1500 + 300 führt uns an die Kreuzung der Linie 1500 m und der Spalte 300 m, wo wir die Temperatur von 94,0 ° C lesen. Tabellen-Quelle: Klicken Sie hier.

Und in der Praxis: Wie?

So sieht die Anwendung aus

Für den täglichen Gebrauch habe ich eine kleine Android-Anwendung gefunden, die die Mathematik ganz von selbst erledigt. Es heißt Nomograph und ist kostenlos.

  • Im Menü “normaler Siedepunkt in ° C” Die Kochtemperatur des Wassers muss entsprechend der Höhe angegeben werden (z.B. 100 ° C, wenn Sie sich auf Meereshöhe befinden oder 95 ° C, wenn Sie sich auf 1500m befinden).
  • In der Rubrik “mbar/hPa Druck” muss die Druckablesung auf Ihrem Manometer angegeben werden. Zum Beispiel, wenn das Manometer 0,750 bar anzeigt. Es ist notwendig, die Anwendung 750 mbar einzugeben.
  • Im letzten Menü: “Temperatur in ° c” wird die Temperatur Ihres Kessels angezeigt, wenn Sie auf den Button “Temperaturschätzung” klicken.

Zum Beispiel

In den beiden obigen Bildern sehen Sie den Unterschied:

  • Im ersten Bild habe ich die Wassertemperatur in einem Kessel bei 750 mbar Druck berechnet. In diesem Fall habe ich einen kochenden Referenzwert von 100 ° C für eine Höhe von 40m angegeben. Die Kesseltemperatur beträgt 89,6 ° C
  • Auf dem ersten Bild habe ich die Wassertemperatur in einem Kessel bei 750 mbar Druck berechnet. In diesem Fall habe ich einen kochenden Referenzwert von 100 ° C für eine Höhe von 1500m angegeben. Die Kesseltemperatur beträgt 84,74 ° C

Es ist auch möglich, mit einer gewünschten Temperatur nach dem Wert in mbar zu suchen. Kurz gesagt, für Menschen, die die Temperatur eines Kaffeemaschinenkessels mit einem Manometer steuern wollen, ist diese Anwendung wirklich bequem. Ich habe mir einen Tisch mit bestimmten Temperaturen gemacht und ich habe sie auf einem Blatt bemerkt, das ich neben meiner Kaffeemaschine verlasse.

Wie kann man den Druck eines Manometers auf Temperatur umwandeln?
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