Diese Anwendung simuliert den Wärmeaustausch und das thermische Gleichgewicht zwischen einem flüssigen und einem festen Objekt mit unterschiedlichen Anfangstemperaturen.

Verwenden Sie Ihren Finger (falls auf einem mobilen Gerät) oder der Mauszeiger (in der Desktop-Version) zu:

• Ziehen Sie die Kugeln im Modus „Thermische Balance“ heraus und lassen Sie sie wieder los.

Betriebsarten:

• Heizmodus: Simuliert den Temperaturanstieg einer Flüssigkeit, die mit Flammen unterschiedlicher Leistung erhitzt wird.
• Thermischer Gleichgewichtsmodus: Zeigt die zeitliche Entwicklung der Flüssigkeits- und Kugeltemperaturen an, bis die Endtemperaturen ungefähr gleich sind.

In beiden Betriebsarten berücksichtigt der Simulator die latente Verdampfungswärme und den Flüssigkeitssiedeprozess.

Im „Warm-Up“-Modus funktioniert diese Simulation auf Basis der ODE-Lösung

$ \dfrac{dT}{dt} = \dfrac{P}{m_lc}, \ \ \ \ \ \ \ T < T_{ebul.} $ $ \dfrac{dm_{vap}}{dt} = \dfrac{P}{L}, \ \ \ \ \ \ T = T_{ebul.}, $

Dabei ist $T$ die Temperatur der Flüssigkeit, $T_{ebul.}$ ihr Siedepunkt, $m_l$ ihre Masse, $c$ ihre spezifische Wärme, $L$ ihre latente Verdampfungswärme, $m_{vap}$ die Masse des Dampfes und $P$ die Kraft der Flammen.

Im Modus „thermisches Gleichgewicht“ sind die ODEs wie folgt:

$ \dfrac{dT_l}{dt} = -k(T_l - T_e), $ $ \dfrac{dT_e}{dt} = \k(T_l - T_e), $

wobei $T_l$ die Temperatur der Flüssigkeit, $T_e$ die Temperatur der Kugel und $k = 1$ s$^{-1}$ eine Konstante ist.

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