Physik - Wie viel Energie braucht man beim Duschen?

Question

Hallo,

kann man das einfach mit der Formel für die Wärmeenergie berechnen?

Q=m*c*ΔT

Wenn ja was ist denn hier das m, wenn man beispielsweise 10 Minuten unter der Dusche steht?

Ziel soll wie gesagt sein, den Energieverbrauch (in kWh) bei einem Duschvorgang zu berechnen.

Welche Faktoren muss man hierbei alles berücksichtigen um diese Berechnung durchzuführen? (z. B. habe ich gehört, dass der Druck mit zunehmenden Wasserfluss abnimmt. Wie kann dies bei der Berechnung einbringen oder ist das überhaupt wichtig? Das Ergebnis soll schon ziemlich genau sein.

Ich wäre dankbar für ein paar Anreize was den theoretischen Input (Formeln) angeht, die konkreten Zahlenwerte kann ich mir ja dann noch überlegen

LG

EDIT: Duschen ist jetzt grossgeschrieben. 

Answer 1

Richtiger wäre wohl die Frage : wieviel Energie wird beim Aufheizen
von Wasser der Masse m um Δ T benötigt ?

Q = m * c * ΔT

Comments

Danke Georg.

Was bedeutet hier das m? Die Masse des Wassers über 10 Minuten?

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Ich habe deine Formel übernommen.

m ist die Masse ( Wassermenge ) in kg
c ist die spezifische Wärmekapazität
delta T die Temperaturdifferenz in Grad beim Aufheizen

Wasserdruck und Duschzeitdauer spielen keine Rolle.

Beipiel
Wasserverbrauch Duschvorgang 100 kg
Aufgeheizt von 18 ° auf 35 °
c mußt du einmal nachsehen.

Nach dem Duschen hat das Wasser vielleicht noch 31 °.
Hier könnte man über eine Wärmerückgewinnung  einen
Teil der Energie wieder zurückholen.

Bezüglich deiner Formel und Einheiten schau einmal im Internet
nach.

Bin bei Bedarf gern weiter behilflich.

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Wie kommt man auf die 100 kg Wasserverbrauch?

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Ich habe einfach nur einen Wert angenommen.

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Ja, aber wie kommt man solche Schätzungen? Wonach richtet sich dann die Menge an Wasser?

Wieso hängt das nicht von der Zeit des Duschvorgangs ab?

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Sag einmal Simon wie kommst du auf die Frage ?
Wird diese Frage irgendwo in einem Buch gestellt ?

Die Menge des verbrauchten Wasser richtet sich nach Duschdauer
z.B. in Minuten und Verbrauch in Litern pro Minute.

Sicher gibt es im Internet irgendwelche Angaben dazu.

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Suchbegriff " wasserverbrauch duschen "
Durchschnitt 40 liter pro Tag.

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Ich brauch das für einen Vortrag (bzw. für einen Teil eines Vortrags).

Ich fragte nur weil du meintest die Menge sei unabhängig von der Duschdauer.

Wasserdruck und Duschzeitdauer spielen keine Rolle.

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in die Berechnung von
Q = m * c * ΔT
gehen nur diese Größen ein.

40 Liter pro Tag fürs Duschen ist der Durchschnitt.
Der Wert richtet sich nach Duschdauer, Intensität des Duschstrahls,
Anzahl der Duschen pro Tag usw.

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Bei meinem Vortrag soll ich einen Vergleich des Energieverbrauchs aufzeigen bei einem normalen Duschkopf und einem "Energiesparduschkopf". Wie beeinflusst denn ein solcher Duschkopf den Energieverbrauch? Ich wüsste nicht wie ich dies mit in die obige Formel packen kann, bzw. was sich an der Formel für den Energieverbrauch ändert?

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Soweit ich weiß wird beim Sparkopf die Menge des durchlaufenden
Wassers reduziert. Es wird Luft beigemischt .
Den Kopf gibt es auch für Kräne.

Also ändert sich m.

Schau einmal im Internet.

Answer 2

Hallo,

du möchtest beispielsweise mit 37°C warmen Wasser duschen. Aus der Leitung kommt es mit vielleicht 16°C. Die Differenz von 21°C bezeichnet ΔT.

c_p ist der Wert, der Aufschluss darüber gibt, wie gut oder schlecht ein Stoff Wärme aufnehmen und halten kann. (Dafür gibt es spezielle Wertetabellen.)

m zeigt dir die Masse des verbrauchten Duschwassers in Gramm.

(Durchschnittlich kann man davon ausgehen, dass bei einem Duschvorgang von 10 Minuten, wobei pro Minute vielleicht 9 Liter aus der Leitung kommen, 90 Liter Wasser bzw. 90 000g Wasser verbraucht werden.)

Q = c_p * m * ΔT

Q = 4,18 (J/g*K) * 90 000g * 21°C

Q (benötigte Wärmemenge) = .....(J)  = ....(kJ)

(Habe leider gerade keinen Taschenrechner.)

Jetzt noch umrechnen in kWh: 1 kWh entspricht dabei 3600 kJ.

Comments

Recht herzlichen Dank auch für deine Antwort.

Ein Sachverhalt erschließt sich mir noch nicht ganz.

Bei meinem Vortrag soll ich einen Vergleich des Energieverbrauchs aufzeigen bei einem normalen Duschkopf und einem "Energiesparduschkopf". Wie beeinflusst denn ein solcher Duschkopf den Energieverbrauch? Ich wüsste nicht wie ich dies mit in die obige Formel packen kann, bzw. was sich an der Formel für den Energieverbrauch ändert?

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Beim Energiesparduschkopf läuft weniger Wasser pro Zeit durch. Wenn du nicht ein knallharter Eiskaltduscher bist, verbraucht das weniger Energie weil weniger Wasser geheizt wird. Die Duschgewohnheiten betreffen zeitliche Dauer und Temperatur, nicht Anzahl Liter Wasser das man über sich spritzen lässt.

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völlig richtig, kann mich meinem schnellen Vorredner nur anschließen.

Ein geringerer Wasserverbrauch (m) durch einen "Sparduschkopf" bedeutet natürlich auch einen niedrigeren Energieverbrauch. An der Formel ändert sich nichts. Der Wert von m wird lediglich kleiner und somit auch Q.

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Was ist denn ein durchschnittlicher Literverbrauch eines Sparduschkopfs? Ganz grob nur.

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6 Liter pro Minute, sagt Google. Du kannst es aber auch experimentell feststellen. Stelle einen Eimer unter die Dusche.

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ca. 7 Liter pro Minute (sagt zumindest mein Physikbuch). Im günstigsten Fall spart er heutzutage 50% des üblichen Wasserverbrauchs ein :).

Answer 3

Die Energie die beim Duschen benötigt wird ist sehr vielschichtig. Kommt darauf an was man alles dazu zählen möchte.

Das Wasser muss auf eine angenehme Temperatur aufgewärmt werden.

Das Wasser muss zu dir gebracht werden und muss auch wieder abtransportiert werden. Das Wasser was zu dir kommt muss gereinigt, gefiltert und aufbereitet worden sein. Das benutzte Wasser muss auch wieder aufbereitet werden. Das Aufbereiten müsste man aber nur einmal zählen.

Was ist mit den benutzten Handtüchern nach dem Duschen. Die müssen auch gereinigt werden. Aber vielleicht zählt man das nicht mehr zum Duschen dazu.

Letztendlich müsste man aber wohl noch Duschreinigungskosten und Aufwand hineinberechnen. Und sogar Instandhaltungskosten für die Dusche.

So habe ich neulich meinen Duschkopf und Schlauch ausgetauscht. Das müsste ich nicht machen wenn ich nicht duschen würde. Also müsste man es wohl mit hineinzählen.

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Das Wasser muss zu dir gebracht werden und muss auch wieder abtransportiert werden.

Das würde ich gerne noch mit einbringen. Wie kann man diese Energiebedarf berechnen? (stark vereinfacht natürlich)?

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Stelle dir die Schmelzöfen vor, in denen der Stahl für all die Wasserrohre hergestellt werden.... (soviel zum Thema "stark vereinfacht").