Calentar agua en dos baldes usando una varilla de inmersión

Yo uso una barra de calentamiento de inmersión en un balde para calentar el agua. El proceso dura alrededor de 10-15 minutos. Deseo calentar otra cubeta llena de agua simultáneamente cuando el agua de la primera cubeta se calienta. Mi propósito es usar una sola varilla de inmersión y calentar dos cubos a la vez. El proceso definitivamente tomará el doble de tiempo, pero está bien para mí. ¿Hay alguna manera de que pueda usar algunas bobinas o varillas de metal que, si se colocan en los dos baldes, podrían transferir calor de un balde y calentar el agua en otro balde también? Sugiera otras formas, enfoques o materiales para usar. Gracias.

Esta pregunta podría ser más adecuada en Physics Stack Exchange
@elliotdawes Estar en el tema en otro sitio no es una razón para cerrar.
¿No puedes usar un recipiente más grande como un trug de 40 litros, y luego llenar tus baldes con el trug cuando TODA el agua esté caliente...?
Si bien es probable que sea un tema aquí como señala @J.Musser, esto probablemente obtenga una mejor respuesta de la comunidad de física.

Respuestas (9)

Coloque dos cubos en la bañera (o un recipiente más grande, pero no demasiado grande) y coloque la varilla calefactora dentro de la bañera/recipiente.

Eso llevaría mucho más tiempo, ya que necesitará 100-200 l de agua en la bañera.

Suponiendo que desea hacer ambos cubos a la vez porque desea evitar tener que intercambiar la barra de calentamiento entre los dos cubos:

La forma más sencilla es usar un recipiente más grande que pueda contener al menos tanta agua como los dos cubos más pequeños combinados. De esa manera, el agua en sí misma servirá para hacer circular el calor, y tus dos cubos más pequeños estarán listos para cuando los necesites. Si el balde más grande tiene un pico en la parte inferior (o alguna otra forma sencilla de sacar el agua calentada), entonces puedes tener los dos baldes más pequeños listos y llenarlos cuando los necesites.

Dos baldes, dos sifones llenos de agua, uno situado en la parte superior de cada balde, y otro situado en el fondo de cada balde aislado. poner el calentador en uno de los cubos. A medida que se calienta el agua, sube a ambos baldes debido al sifón superior que está lleno de agua y se reemplaza por agua más fría de ambos baldes debido a la conexión del sifón en la parte inferior de ambos baldes, calentando ambos baldes al mismo tiempo. , sin conexiones, sin fugas. Asegúrese de colocar el calentador lejos del sifón para que no entren burbujas en la manguera y rompan el sifón.

¿Sifón en ambas direcciones entre baldes? Esa es una máquina de movimiento perpetuo.

Podría funcionar solo en condiciones muy específicas, pero aquí va:

  1. necesitará dos cubos, uno más pequeño que el otro, y el más pequeño tiene que estar hecho de un material conductor (supongo que cualquier metal sin pintar serviría).
  2. Pon el balde más pequeño dentro del más grande y llena ambos con agua. El más pequeño se rellenará como siempre, pero el más grande se rellenará solo por los lados , ya que contendrá al más pequeño dentro.
  3. Coloque la varilla de inmersión en el balde más pequeño y enciéndalo.
  4. Una vez que se calienta el agua dentro de la cubeta más pequeña, comenzará a calentar el agua en la cubeta más grande, ya que el calor se conducirá a través del metal.

Es posible que se pierda algo de calor durante el procedimiento, supongo que principalmente debido al metal utilizado.

La transferencia de calor del balde interior al exterior llevará "mucho tiempo". Si tuviéramos las dimensiones de los baldes y los materiales con los que se fabricó el balde además de la potencia de la varilla imm, podríamos calcular cuánto tiempo (~horas) tardaría la temperatura en alcanzar un cierto valor.
Es cierto que tomará más tiempo que calentar cada cubeta por separado. Solo estaba buscando una manera de calentar ambos baldes, sin tener que mover la bata de inmersión de un balde al otro.
¡Es un buen problema de transferencia de calor para mis alumnos!:P
Poner el cubo pequeño dentro del más grande es igual a solo el más grande debido al desplazamiento. Aumentará el tiempo de calentamiento por la masa del balde más pequeño además del líquido. ¿No?

Obviamente, desea que dos cubos se calienten a la vez debido al uso simultáneo de agua caliente durante el mismo período de tiempo. El mejor método sería llenar ambos baldes y dejar la varilla en uno de los baldes. Una vez que se calienta y está listo para usar rápidamente, simplemente cambie la varilla para colgarla en el otro balde y use el agua caliente mientras la otra persona espera. O si realmente estás desesperado, comprar una segunda caña es imprescindible. Le costaría un poco más de dinero, pero haría la vida mucho más fácil. Desafortunadamente, conectar el cableado de metal e intentar conectar la varilla a otro balde es demasiado arriesgado y puede sufrir una descarga eléctrica. No intentes cosas divertidas cuando manejes agua y electricidad.

-1 Esta respuesta ignora la pregunta. No está calentando los dos cubos simultáneamente ni usando un solo calentador de inmersión.

Asumiré que tiene dos cubos estilo Home Depot del mismo tamaño que deben calentarse al mismo tiempo y, para no tener que monitorearlos, desea que se calienten simultáneamente hasta que ambos alcancen un equilibrio calentado. La eficiencia tampoco es un factor.

De la manera difícil: me parece recordar este ejercicio que, cuando se escala, debe ajustarse a su propósito ... si lo recuerdo correctamente.

Necesitará una plataforma de 6-12", dos mangueras de sifón de combustible o mangueras de jardín equivalentes, abrazaderas y algún tipo de peso además de su barra de inmersión y baldes.

Coloque la varilla de inmersión en el balde inferior. Luego coloque la primera manguera un par (1-2") debajo de las pulgadas de agua de cada balde. Luego coloque la segunda manguera de costado o a 1" del fondo de ambos baldes. Importante para que esto funcione al colocar esas mangueras inicialmente, debe tener vacío (agua llena con presión) en cada manguera.

La manera fácil: alternativamente, si desea una circulación garantizada, solo obtendría una bomba de servicios públicos eléctricos, dependiendo del uso del agua, una bomba sumergible de servicios públicos / sumidero, o una que vendan para que quepa directamente en la parte superior de los baldes estilo Home Depot, no si dos bombas necesitan tener el mismo caudal. También venden unos específicamente para recirculación/mezcla (2x entrada/2x salida) por lo que no necesita dos bombas solo una. Esto le permitiría ir / omitir la elevación, mantener el vacío y toda la molestia de la física.

Creo que la imagen aclarará su pregunta, conecte dos cubos a través de un tubo. Intercambiará agua fría y caliente en los cubos. El resultado es que ambos baldes de agua se calentarán.

Calentamiento de dos cubos a través de una barra de calentamiento

Conectar los cubos hace un cubo (de forma extraña) de los dos y plantea la pregunta.
Sin una segunda conexión en la parte inferior, para habilitar un bucle de convección, esto no funcionará en un período de tiempo razonable. Obtendrá una fina capa de agua tibia en el segundo balde, no más (ausente de remover el balde calentado indirectamente y esperando mucho tiempo).

Si su varilla de inmersión es resistente al agua, entonces puede conectar sus dos cubos con un pequeño orificio y colocar su varilla de inmersión con aproximadamente la misma longitud en cada cubo, de modo que caliente ambos cubos a la vez.

Para que esta respuesta sea útil, debe incluir una descripción de cómo crear dicho orificio y preparar un sello impermeable que resista el aumento de temperatura.
Lo siento, lo haré una vez que tenga la oportunidad.
  1. Coloque los dos cubos uno al lado del otro.
  2. Tome un trozo de alambre de cobre, envuélvalo alrededor del elemento calefactor varias veces. Retire la bobina que ha hecho del elemento calefactor.
  3. Envuelva el otro extremo del cable de cobre alrededor del elemento calefactor varias veces. Mantenga suficiente espacio entre las dos bobinas para que pueda sumergir una bobina (en el elemento calefactor) en un balde y la otra bobina en el segundo balde.
  4. Repita los pasos 2 y 3 varias veces, de modo que termine con varios rollos de alambre en el elemento calefactor y varios cables que van de un balde al otro. Cuanto más, mejor (mayor transferencia de calor).

Por supuesto, todas las soluciones propuestas ignoran que es mucho más fácil calentar un balde que el otro. Pasas mucho más tiempo arreglando los baldes del que ahorras calentándolos al mismo tiempo. Y si vas a comprar alambre de cobre, probablemente sea más barato comprar un balde de 20 litros.