kalkaanslag zie je vanzelf op het spiraal verschijnen.

De warmte kan nergens heen maar de geleiding door kalk is slecht. De spiraal warmt dus op omdat het zijn warmte niet kwijt kan en dit beïnvloedt waarschijnlijk zijn levensduur. Maar op lange termijn, langer dan jij wilt wachten, komt de warmte in het water of indien leeg, de lucht terecht.

Dag Jan,

Wat in de natuurkunde vaak helpt is denken in extremen: bedenken we een spiraal met een laagje perfect isolatiemateriaal (dat bestaat niet, maar voor dit soort gedachtenexperimenten mag je het wel gebruiken) . Het water zal NIET opwarmen. 

Conclusie: er MOET een effect zijn. 

Nou is een laagje kalk natuurlijk geen perfecte isolatie. Dus we mogen aannemen dat ook met een dikke laag kalk dat water wel opwarmt. Alleen, net als warmteverlies door een muur: met een dikkere muur heb je minder warmtevermogen nodig voor eenzelfde temperatuurverschil binnen-buiten. 
Voor de spiraal betekent dat dat die zijn vermogen minder goed kwijt kan. 230 V blijft 230 V, maar de spiraal wordt warmer en dus wordt de weerstand ervan groter.

P=U²/R , R groter, P kleiner. Het vermogen van de spiraal neemt af.  

Conclusie: Je doet er dus langer over om je water te koken. 

Wederom extreem denken:  is je waterkoker als geheel perfect geïsoleerd dan is er niks aan de hand: je doet er wat langer over maar alle warmte komt in je water terecht, en je hebt geen haast dus boeie. 

Maar helaas, perfect geïsoleerde waterkokers bestaan niet. Doe jij er 10% langer over om je water te koken, dan ben je ook 10% langer warmte aan het verliezen naar de omgeving. 

Is hiermee je denkprobleem opgelost? 

Groet, (andere) Jan

Ja, ik denk het wel. Ik had in gedachten ook al wel rekening gehouden met het verlies van vermogen in de spiraal door extra opwarming. Maar als ik het goed begrijp wordt er geen energie 'verspilt' en komt het wel gewoon allemaal in het water terecht?

En wat ik me ook al een tijdje afvraag, ik weet niet of het nodig is een nieuwe vraag aan te maken, maar:

Stel ik heb een hele groter waterkoker, met een 2kW spiraal in het water. Wordt het water sneller warm als ik het water ga roeren? Voor mijn gevoel wel, maar aan de andere kant denk ik, er veranderd niks aan het afgegeven vermogen dus het maakt niets uit.

En hoe zit dat met bijvoorbeeld heet water in een emmer, als ik ga roeren, koelt het water dan sneller af? Voor mijn gevoel doet het dit wel, maar aan de andere kant denk: warm water stijgt naar boven en kan dus makkelijker zijn warmte kwijt aan de lucht. Als je de temperstuur homogeen maakt door te roeren, is de temperatuur aan de oppervlakte dus lager, waardoor het minder snel zijn warmte af kan geven?

Ik ben heel benieuwd naar de antwoorden.

Bij nader inzien weet ik denk ik het antwoord al op de eerste vraag, als je niet roert wordt het water bij de spiraal dus warmer, de spiraal wordt warmer en het vermogen lager. Dus zou het sneller moeten gaan als je roert. Maar wat als de spiraal zijn weerstand aan kan passen en toch echt die 2kW blijft geven?

roeren zorgt voor menging/geforceerde convectie. Ipv dat heet water langzaam de verdere waterlagen opwarmt, kun je het hete water wegroeren zodat de koudere water opwarmt en daarmee eerder alle water gelijk hoge temperatuur krijgt. De totaal benodigde warmte verandert niet maar de spiraal kan zijn warmte kwijt en wordt zelf minder snel heet omdat het zijn warmte kwijt kan. De kooktijd is korter.

Lijkt erg op die radiator convectors die de warme lucht "roeren" door die de kamer in te blazen. Voelt eerder behagelijk maar kost evenveel energie (tenzij "eerder behagelijk" je de thermostaat doet verlagen: pas dan bezuinig je het gasverbruik)

Tja, "Wat als"de dingen ineens naar boven gaan vallen? Wat als mijn tante een piemeltje had gehad? Dan was ze mijn oom geweest!!  

Groet, Jan

Dan begrijp je het niet goed. Het doet er bijvoorbeeld ene minuut langer over om te koken. Dan ben je dus ook ene minuut langer warmte aan het verliezen naar de omgeving vóór je je thee kunt opschenken. 

Groet, Jan

Haha, eerste zeg je:

Wat in de natuurkunde vaak helpt is denken in extremen: bedenken we een spiraal met een laagje perfect isolatiemateriaal (dat bestaat niet, maar voor dit soort gedachtenexperimenten mag je het wel gebruiken) . 

Maar dan weer:

Tja, "Wat als"de dingen ineens naar boven gaan vallen? Wat als mijn tante een piemeltje had gehad? Dan was ze mijn oom geweest!! 

Voor mij helpt het om zo te denken zodat ik het één en ander uit kan sluiten. Zo begrijp ik het beter. Het lijkt er namelijk op of Theo bedoelt dat zelfs al blijft de 2kW gewoon 2kW, dat het koken nog steeds langer zou duren omdat het spiraal zijn warmte niet kwijt kan. Maar het spiraal wordt dan toch gewoon nog warmer en zal uiteindelijk zijn warmte tóch kwijt kunnen, als hij heel blijft natuurlijk?

Lijkt erg op die radiator convectors die de warme lucht "roeren" door die de kamer in te blazen. Voelt eerder behagelijk maar kost evenveel energie (tenzij "eerder behagelijk" je de thermostaat doet verlagen: pas dan bezuinig je het gasverbruik)

Dit ben ik niet helemaal met je eens, de ventilatoren zorgen ervoor dat het water echt flink koeler terug komt bij de cv ketel, hierdoor verlaat de rookgas de schoorsteen minder warm en kan de ketel meer warmte halen uit condensatie. 

Dan begrijp je het niet goed. Het doet er bijvoorbeeld ene minuut langer over om te koken. Dan ben je dus ook ene minuut langer warmte aan het verliezen naar de omgeving vóór je je thee kunt opschenken. 

Duidelijk. Dus een waterkoker met een hoog vermogen is eigenlijk ook zuiniger dan een waterkoker met een lager vermogen, als de isolatie gelijk is?

Ja, denk maar weer in extremen, een waterkoker met het vermogen van een theelichtje heeft een rendement 0 omdat die dat water nooit aan de kook krijgt. 

In extremen denken betekent niet dat je natuurwetten met voeten mag treden. Je kunt niet én een weerstand aanpassen én een vermogen behouden. Je mag ook geen afstotende zwaartekrachten gaan verzinnen of zo. 

In extremen denken betekent niet dat je natuurwetten met voeten mag treden. Je kunt niet én een weerstand aanpassen én een vermogen behouden. 

Door de warmte wordt de weerstand hoger, ik bedoelde ermee te zeggen: Stel als de weerstand niet zou veranderen. Maar volgende keer zal ik zeggen: Wat als ik de waterkoker aansluit op een buck-boost converter die geprogrammeerd is om 2kW te leveren. Komt op hetzelfde neer.

Maar mijn vragen zijn beantwoord, bedankt hiervoor.