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Filz-Trocknungs-Versuch (Infrarot)

Anleitung

Einführung


Etwa 2 bis 3 Stunden: ein wassergetränktes Stück Filz wird senkrecht aufgehängt und mit einer starken Infrarot Heizlampe bestrahlt. Man sieht mit dem Auge das verdampfende Wasser. Gemessen wird das Gewicht als Funktion der Bestrahlungsdauer.

Material



Aufbau



Durchführung



Zum Brandschutz


Infrarotstrahlen mit etwa 150 Watt Leistung werden als haushaltsübliche Wärmer für menschliche Körper oder Tiere in Terrarien eingesetzt. Sie sind damit keine besondere Gefahrenquelle. Vliesstoff aus Polyesterfasern hat eine Schmelztemperatur von etwa 250 bis 260 °C und eine Zündtemperatur von über 300 °C[1]. Damit ist mit der Versuchsanordnung oben ein Brand nahezu ausgeschlossen. Die Steinplatte unter dem Vlies sowie der Feuerlöscher werden aber zur Sicherheit für unvorhergesehene Effekte trotzdem mit aufgebaut. Siehe auch Polyester ↗

Ergebnisse


Die folgenden Ergebnisse stammen von einem ersten Pilotversuch vom 14. Januar 2022, durchgeführt in der Mathe-AC Lernwerkstatt in Aachen. Es zeigte sich, dass das Gewicht des Filzstückes in etwa linear mit grob etwa 3 bis 4 Gramm pro fünf Minuten abnahme. Nach 70 Minuten war das Filzstück vollständig getrocknet.


Stromkosten


150 Watt Heizleistung der Lampe bedeutet: 150 Joule Energie in jeder Sekunde; das über 70 Minuten oder 4200 Sekunden hinweg heißt insgesamt 630 tausend Joule für die vollständige Trocknung. Joule geteilt durch 3,6 Millionen gibt Kilowattstunden, hier also rund: 0,175 Kilowattstunden. Bei einem Strompreis für den variablen Anteil der Stromkosten von 6,5 Cent pro Kilowattstunde gibt das Stromkosten von rund 1,14 Cent pro Filzstück. Siehe auch Joule in Kilowattstunden ↗

Verfahrensvergleich


70 Minuten für eine vollständige Trocknung: deutlich schnellere Trocknungserfolge konnte mit einem Mikrowellengerät (10 Minuten) erzielt werden. Ebenfalls sehr schnell, aber nicht vollständig trocknend, war das Pressen mit Handdtüchern. Lies mehr unter Filz-Trocknungs-Versuch ↗

Fußnoten