kookt water sneller bij draaiende afzuigkap?

[Roy8888]

hallo.

misschien een rare vraag maar als je water kookt op een gasfornuis onder een afzuigkap zal het water dan sneller koken als de afzuigkap aanstaat omdat je dan een onderdruk creeert en daardoor de luchtdruk boven het water lager wordt?

[Fred F.]

Als jouw afzuigkap er werkelijk in slaagt om de luchtdruk boven het wateroppervlak te verlagen is het antwoord: ja.

[Axioma91]

Ik zou vermoeden het verlies door convectie flink toeneemt en de winst door het eerder koken overschaduwt. (Dus dat het langzamer de kritieke temperatuur bereikt).

Even uitgewerkt, warmteverlies door convectie:

Neem aan dat lucht zich in/boven de pan als rond een cilinder gedraagt: (Dat zal niet zoveel uitmaken, maargoed- je moet iets).

\(Re = \frac{\rho v D}{\mu} \approx \frac{1 \cdot 0.5 \cdot 0.3}{2 \cdot 10^{-5}} =7500\)

Met

\(Pr = 0.7\)

volgt

\(Nu = 0.57 Re^{1/2}Pr^{1/3} =43.83\)

Warmteoverdrachtscoefficient:

\(h = \frac{Nu \cdot \lambda}{D} = \frac{43.83 \cdot 0.0285}{0.3}=4.16\frac{W}{m^2 K}\)

\(\phi^{''} = h (T_{water}-T_{lucht})\)

en

\(\phi = A \phi^{''} = \frac{\pi}{4}D^2 h (T_{water}-T_{lucht}) \)

Laten we voor het verschil in temperatuur van water en lucht nemen

\(\Delta T = 80K\)

dan de totale warmtestroom van het water in de pan naar de lucht:

\(\phi = 23.52 W\)

Dat is niet zoveel... Ik vermoed dat Re een stuk groter is dan 7500. Ik heb v = 0,5m/s genomen, maar boven het water beweegt die lucht waarschijnlijk sneller. Zeker met een geavanceerde afzuigkap. Nemen we v = 5m/s (iemand een idee hoe je zoiets schat/bepaalt? EDIT: dat kan natuurlijk door het benodigde drukverschil uit te rekenen; Bernoulli) dan

\(\phi \approx 74W\)

.

Hoe staat dit in verhouding met de warmtetoevoer door het vuur?

Het duurt ongeveer 5min om 1kg water te laten koken. Dan volgt dat de effectieve overdracht van vuur-pan ongeveer

\(\phi_{vuur \rightarrow pan} \approx 1393W\)

is.

Brengen we het extra verlies door convectie door die afzuigkap in rekening, dan kan het met een beetje pech toch wel 10% langer duren voordat je water "kookt", ongeacht of die kritieke temperatuur een paar graadjes lager ligt .

[Fred F.]

Als een afzuigkap er daadwerkelijk in slaagt om de druk boven het water iets te verlagen, door de druk in de keuken iets te verlagen, dan zal de invloed op het kookpunt heel klein zijn, misschien een tiende graad, dus dit is allemaal nogal academisch.

De gassen die op een gasfornuis langs de fluitketel of pan stromen zullen heet zijn, want afkomstig van de vlam. Koeling door convectie zie ik daarom niet optreden, eerder het omgekeerde.

Op een elektrisch fornuis is dat wat anders, maar wat een afzuigkap afzuigt is toch vooral de lucht/damp in zijn nabijheid, dus damp die uit zichzelf al een stuk opgestegen was van de pannen. Dat de invloed van een afzuigkap 10 % op de kooktijd zou zijn lijkt me onmogelijk.

[Axioma91]

Aha, ik ging er vanuit dat de afzuigkap vlak boven het water was geplaatst en zo de lucht vlak boven het wateroppervlak in beweging bracht (dat ook in extremen getrokken). Dus een lokale drukverlaging boven de pan en niet zozeer in de keuken. Ik nam ook aan dat de aangevoerde lucht kamertemperatuur was.

Dan komt de situatie overeen met koken in de bergen.

[Fred F.]

Het is inderdaad mede een kwestie van interpretatie van de gestelde vraag. Vage vragen worden door ieder van ons verschillend geïnterpreteerd. Roy8888 is helaas wel vaker onduidelijk in wat hij echt bedoelt.

Een afzuigkap dient minstens 85 cm boven een gasfornuis te hangen (althans, dat was vroeger zo) en op die afstand heeft mijn afzuigkap in de hoogste stand geen enkele invloed op de luchtsnelheid. Als ik de kap (zonder vuur) test met een strookje krantenpapier (2 cm breed, 15 cm lang) dan merk ik pas bij 20 cm onder het filter een begin van ietsje opwaartse beweging. De druk boven een wateroppervlak een halve meter lager zal naar mijn mening alleen dalen als de druk in de hele keuken daalt en dat gebeurt alleen als deze nagenoeg afgesloten is.