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¿Cómo calculo cuánto tardará el agua en calentarse de 22 ° C a 35 ° C?

Soy un microbiólogo y mis física no es el adecuado para calcular esto. He pedido nuestro departamento de ingeniería para realizar una asignación de temperatura de la nave, pero no pueden hacerlo por mí. Tengo un cilindro en forma de tanque de acero inoxidable. No sé que es el grosor, pero se estima a ser de 1/2 cm a 1 cm si que es importante. Estará llena de $1600$ L de la fermentación de líquidos (supongo agua o cerveza sería similar fluido a utilizar). Yo estimo que el tanque tiene una presionado el botón de volumen de $2000$ L ($2\times 10^6$ cm$^3$). El "agua" estará en ~$22°$C y se sentará en una incubadora (calefacción de aire) para $35°$C. necesito una estimación de cuánto tiempo tomará para que estos fluidos para llegar al menos a $34°$C en el baño de aire de la incubadora.

Traté de averiguarlo por mi cuenta y corrió a través de la fórmula de $A/t=KA(t_h-t_c)/d$. Pero la solución es un diferente juego de pelota. No sé cómo averiguar lo que cada letra significa para resolver este rompecabezas.

Hay otras variables o ecuaciones que debo aprender de esto?

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pentane Puntos 1288

Mejor de los casos toda la energía de la incubadora entra en el agua. Dividir la energía necesaria para elevar la temperatura del agua la cantidad por la incubadora requisito de potencia/consumo de energía (en Vatios) para una mejor estimación.

El agua de la capacidad de calor es $4.18\ J/gK$ y ya que su densidad es de $1000\ g/L$, la capacidad de calor es $4180\ J/LK$ o 4180 J / Litro * diferencia de temperatura en grados Kelvin (o Celsius). Usted tiene 1600 L de agua que se quiere criar a 12 grados Celsius/Kelvin así:

$$4180\ J/LK\ \times 1600\ L\ \times 12\ K\ =\ 80\ MJ$$

Como un ejemplo, he encontrado este manual para la Thermo Scientific Precisión Modelo 815 Incubadora Refrigerada - Controlado por Microprocesador. Tiene una capacidad de 566 L:

$$4180\ J/LK\ \times 566\ L\ \times 12\ K\ =\ 28\ MJ$$

max y el uso de energía de 600 W:

$$\frac{28\ MJ}{600\ W} =\ 13\ hrs$$

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