Warum verändert die Temperatur den Reibungskoeffizienten meines Kochfelds?

Ich habe zu Hause ein Ceran-Kochfeld , das ist eine Glaskeramikfläche mit darunter eingelassenen Heizschlangen. Wenn ich eine Pfanne herumschiebe, gibt es auf einer heißen Platte viel mehr Reibung als auf einer kalten. Wieso den?

Spätere Klarstellung: Mein Kochfeld hat eine normale Thermoheizung, es ist kein Induktionsherd.

Der Ofen:

Ofen

Die Pfanne, beachten Sie die konzentrischen Rillen:

Pfanne

Die Pfanne hat eindeutig bessere Tage gesehen, vielleicht spielen die organischen Rückstände eine Rolle, wie John Rennie angedeutet hat.

Hallo Christian. Nur zur Verdeutlichung, wollen Sie damit sagen, dass die Reibung zwischen Ceran und Metallpfanne mit der Temperatur zunimmt, dh die Pfanne gleitet weniger leicht, wenn sie heiß ist? Ist auch der Boden der Metallpfanne sauber? Das heißt, betrachten wir nur die Reibung von Metall auf Glas oder befindet sich zwischen ihnen eine Schicht aus organischem Material?
Ja, es gibt mehr Reibung auf der Heizplatte. Dies tritt auf, wenn ich eine heiße Pfanne von der Kochplatte nehme, um die Hitze vorübergehend zu entfernen, und dann wieder einschalte. Der Pfannenboden ist aus Metall und alles ist halbwegs sauber.
Sind einige der Oberflächen rau? Dies könnte der Effekt der Wärmeausdehnung sein, die die rauen Unebenheiten auf der Oberfläche vergrößert. Nur eine Vermutung.
Das ist mir bei meinem Herd auch aufgefallen. Coole Frage. Ich denke, die Art der Heizung spielt keine Rolle. Gerade die Metall-Keramik-Oberflächen verursachen diesen Effekt.
@Philip_0008 Ich vermute, dass deine Vermutung richtig ist.
@JohnRennie im Allgemeinen können die Reibungskoeffizienten selbst zwischen sorgfältig vorbereiteten, sauberen, ebenen Oberflächen mit der Temperatur stark variieren. (Ich hatte einmal die lustige Aufgabe, einen Prüfstand zu entwerfen, um Metall-Metall-Reibungskoeffizienten bei Temperaturen von bis zu 1000 ° C zu messen!) Aber ich habe keine "einfache" Erklärung für das, was das OP beobachtet hat.
@alephzero: Dein Kommentar scheint eine ziemlich vernünftige Antwort zu sein. Warum ist es nicht "einfach" genug? Haben Sie zufällig einige Zahlen von Metall-Glas-Reibungskoeffizienten über der Temperatur?

Antworten (2)

Ich vermute, dass es sich um heißes Gas oder Wasserdampf handelt, der zwischen dem Topf / der Pfanne und der Oberfläche des Herds eingeschlossen ist. Diese Gasschicht trennt die Metallpfanne von der Keramik-/Glasherdplatte und macht sie gleitfähiger.

Ich wollte eine ähnliche Antwort posten. Ich denke, das ist richtig, muss aber erweitert werden. Ich denke, die Rillen spielen wahrscheinlich eine Rolle, wenn die Pfanne kalt ist, da sie Wasserkondensation bilden können. Die Gleitwirkung von Wasserfilmen wird zB beim Skifahren genutzt.
Warum konnte es nicht einfach auf einer makroskopisch flachen Oberfläche funktionieren? Also eine Oberfläche, die nicht wie Flachglas „zusammengesprengt“ werden kann? Alles, was erforderlich sein kann, ist die Ausdehnung des heißen Gases und ein Wärmegradient, wodurch es sich stärker ausdehnt als das umgebende Gas. Scheint so, als könnte das ohne makroskopische Rillen leicht der Fall sein.

Die Antwort von user3533030 sieht möglich aus, aber lassen Sie mich eine alternative Erklärung vorschlagen. (Ich behaupte nicht, dass dies die richtige Antwort ist!)

Hitze kann die Pfanne verformen und dadurch die Kontaktfläche mit dem Herd und die Reibungskraft verringern.

Argument für diese Erklärung:

Es ist bekannt, dass Pfannen bei Hitze ihre Form verändern (thermische Dilatation). Einige schlechte Pfannen machen sogar ein "Klack"-Geräusch, wenn die Dilatation es erforderlich macht, dass die Pfanne ihre Gesamtform plötzlich ändert und eine Form annimmt, die weit von einer flachen Oberfläche entfernt ist.

Ich denke, Sie könnten einige Experimente ausprobieren, um die Ursache des Phänomens zu ermitteln:

  • Wenn Sie zuerst den Herd erhitzen und dann die kalte Pfanne darauf stellen, ist die Reibung die gleiche, als ob beide kalt wären?

  • Versuchen Sie, die Reibung zwischen dem Kocher und einem sauberen Wischtuch abzuschätzen , wobei sowohl der Kocher als auch das Tuch kalt und dann heiß sind. Sofern die Fasern des Stoffes nicht durch Wärme neu konfiguriert werden, sollte die Kontaktfläche meiner Meinung nach gleich sein. Wenn Sie also einen Unterschied in der Reibung zwischen kalt und heiß sehen, würde dies ein gewisses temperaturabhängiges Verhalten begünstigen ein dünner Belag auf dem Herd wie Restöl.

Pfanne umdrehen. Legen Sie dann ein Lineal (z. B. Metalllineal) über den Pfannenboden. Schätzen Sie den Durchhang (run out). Dann erhitzen Sie die Pfanne, drehen Sie sie wieder um und schätzen Sie den Auslauf. Sehen Sie, ob es sich wirklich makroskopisch krümmt.
Andererseits können Sie einfach überprüfen, ob es hin und her schaukelt, wenn es heiß ist!
@user3533030: Ich habe den Rocktest gemacht: er rockt nicht. Dies ist eine ziemlich stabile Pfanne und verändert ihre Form beim Erhitzen nicht merklich.
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