Wasserkocher...

[gravi]

Hallo Physiker,

ich hätte da gerne mal ein Problem
Also: Auf der Arbeit trinke ich täglich 1 l grünen Tee. Um den zu bereiten, erhitze ich Wasser in einem Wasserkocher.
Meine Frage ist nun: Ab und zu, kurz nach dem Einschalten, beginnt das Teil zu pfeifen und zu quietschen, spielt mir ganze Arien vor. Nach einer Weile hört das Gejaule dann wieder auf, wenn das Wasser auf Temperatur kommt.
Ich dachte schon daran, dass da etwas Feuchtigkeit im Bereich der Kontakte sein könnte, ist aber nicht der Fall. Es pfeift ja auch noch ein wenig weiter, wenn ich einfach den Stecker ziehe.

Sicher habt ihr so etwas auch schon beobachtet, aber hat jemand eine Erklärung für dieses ko(s)mische Phänomen...?

Gruß
gravi

[positronium]

Vielleicht ist das Gehäuse nicht ganz dicht, und es kommt Wasser hinein, das dann beim Kochen als Dampf heraus zischt?

[gravi]

Nein, ganz und gar nicht. Der Pott ist völlig dicht...

Gruß
gravi

[Gepakulix]

Koennte mit dem Wasserdruck am geheizten Metal-Wasser Interface zusammenhaengen.
Ist es richtig, dass der Effekt nur bei einem bestimmten Wasserstand auftritt (bei eher wenig Wasser im Kocher), aber sicher nicht auftritt wenn du den Kocher ganz mit Wasser füllst?
Bei wenig Druck koennten am Interface (auch bei kaltem Wasser) leichter kurzzeitig mikrokleine Luftblasen entstehen, welche bei der folgenden Implosion Lärm machen...

[seeker]

Das mit den Geräuschen beim Wasserkocher ist mir auch schon aufgefallen und ich hab mir die Frage daher auch schon gestellt...
Ich kann an meinem Wasserkocher sogar hören, wann das Wasser die für mich genau richtige Temperatur hat.
(Ich mach Kaffee damit und mag das Wasser nicht auf 100°C haben. Ich schalte das Ding daher kurz vorher manuell ab, dann wenn er gerade wieder leiser wird.)

Lösung:
Explosive Gasbläschenentwicklung im heißen Wasser unten und Implosion dieser Bläschen weiter oben, im noch kalten Wasser, weil die Flüssigkeitskonvektion den enormen* Energieeintrag der Heizplatte nicht schnell genug wegbekommt, ganz besonders am Anfang nicht.
(*: Mein No Name Wasserkocher hat z.B. eine Leistung von 1,8 kW - auf kleiner Fläche, da geht vielleicht gerade mal 1 Liter Wasser rein.)

Schaust du hier:
http://www.weltderphysik.de/thema/hinte ... serkocher/

Wenn der Wasserkocher frisch entkalkt ist, ist das Geräusch auch deutlich lauter. Logisch, denn dann ist der Wärmeübertrag auf die Wasserschicht ganz unten am Boden noch größer, weil Kalk als schlechter Wärmeleiter diesen sonst verzögert.
Warum hat man den Effekt normalerweise nicht so stark, wenn man Wasser in einem Topf erhitzt?
Das liegt hauptsächlich an der Form (gegebenenfalls kommt noch die unterschiedliche Leistung/Fläche der Heizplatten hinzu): Der Wasserkocher ist schlank und hoch, also auch die Wassersäule. Das behindert die Konvektion, erhöht den Druck unten und ermöglicht größere Abstände zur Wärmequelle, wodurch besonders am Anfang im Wasserkocher stärker ausgeprägte Temperaturunterschiede entstehen (ganz unten heiß, oben noch kalt).
Einen ähnlichen Effekt bekommt man, wenn man ein Reagenzglas mit nem Bunsenbrenner erhitzt (wie du mit absoluter Sicherheit schon erfahren haben wirst ), nur dass dieses Gefäß dann so schlank ist, dass es das ganze Wasser raushaut.

Warum deiner nun pfeift und nicht nur bruzelt und knackt? Das hatte ich auch schon... Vermutlich, weil die Bläschen in deinem Fall auf eine ganz bestimmte Weise entstehen und wieder implodieren (z.B. ganz viele, ganz kleine Bläschen -> hohe Frequenz).
Weitere mögliche Effekte: Durch die Bläschen-Druckstöße Aufschwingen des Systems oder Teilen des Systems zu Resonanzfrequenzen, Gasentweichungen durch enge Spalte.

Beste Grüße
seeker

[belgariath]

Ich glaube, ich stehe grad auf'm Schlauch: Wodurch entstehen unten im Wasserkocher im sich schnell erwärmenden Wasser Gasbläschen? Hat das mit der nicht konstanten Löslichkeit von Gasen in Wasser bei verschiedenen Temperaturen zu tun? Wenn die Löslichkeit bei höheren Temperaturen kleiner ist, ist es mir plausibel, dass das überschüssige Gas sich in Form von Bläschen niederschlägt und entweicht.

[seeker]

Das sind Dampfbläschen, gasförmiges Wasser.
Die Heizplatte ist mehrere hundert Grad heiß, da kommt es an der Grenzschicht Wasser/Metall punktuell zu enorm schnellen Erwärmungen des Wassers, z.T. sicher auch über die 100° C hinaus (Siedeverzug), mit entsprechender explosionsartiger Bläschenbildung.

Grüße
seeker

[gravi]

Danke erst mal für euer Interesse!

Ich habe das heute auch wieder beobachtet, und zwar hat mein Kocher eine Entkalkung eigentlich mehr als nötig!
Die Kiste jault wirklich enorm laut und heute dachte ich schon daran, dass eigentlich irgendein Vorgang den ganzen Topf(boden) in Schwingung versetzt.
Also, im gerade eingeschalteten Zustand hört man nichts. Nach 1 bis 2 min legt der Kollege dann los (womit seeker dann höchstwahrscheinlich recht hat, die ersten Gasbläschen bilden sich).
Wenn das Wasser aber die erste Wärme erreicht hat, stellt er das Pfeifkonzert wieder ein und bleibt völlig ruhig, bis das Wasser kocht. In dieser Zeit produziert er aber fleißig weiter Wassergas...

Ich meine übrigens, das Pfeifen im entkalkten Zustand noch nicht gehört zu haben. An ein Schwingen der Kalkschichten mag ich aber auch nicht glauben, die müssten sich dabei sicherlich ablösen...?

Dass einem die Physik selbst im Alltag noch Kopfzerbrechen bereiten kann

Gruß
gravi

[Siggi]

Hallo,
das Problem habe ich leider auch, aber ich bereite mir trotzdem meinen Tee. Ist schon witzig Theorien aufzustellen. Kann ja sein, dass zwischen dem Energieträger und dem kalten Wasser etwas passiert. Es ist oben schon geschrieben worden, dass sich ggf. wie beim Wetter Kalt- und Warmfronten bilden. Im Wasserkocher ist es natürlichetwas anders. Heiss trifft auf kaltes Wasser. Was tut das erhitze Wasser? es dehnt sich aus. Ich will das Thema Thermodynamik nicht ins Spiel bringen, bin mal wieder neben der Spur, aber es dürften sich heisse Blasen bilden, welche das gesamte System aufheizen und somit heisses Wasser entsteht. Dank dem Wasserkocher.

lg

Siggi