Ich habe 0,3 kg Maissirup bei Raumtemperatur (294 K). Die spezifische Wärme von Maissirup beträgt [2,72 kJ/(kg K)][1]. Ich möchte es in einer 1.000-W-Mikrowelle erhitzen, bis es 394 K erreicht.
Das weiß ich
q=mcΔT
So
q = 0,3 kg * 2,72 kJ/(kg K) * 100 K
q = 81,6 kJ = 82 Sekunden in einer Mikrowelle mit 1.000 W (1 kJ/Sekunde).
Aus meiner Erfahrung dauert es länger als 82 Sekunden, um Maissirup so stark zu erhitzen.
Wie soll ich Fremdvariablen berücksichtigen?
Aus der Antwort von Chris H: 82 Sekunden zum Erhöhen der Temperatur + 111 Sekunden zum Abkochen des Wassers = 3 Minuten, 13 Sekunden in einer 1.000-Watt-Mikrowelle.
Ein wichtiger zu beachtender Faktor ist, dass Sie den Maissirup nicht nur erhitzen müssen, um ihn auf 394 K zu bringen, sondern ihn konzentrieren müssen, indem Sie etwas Wasser abkochen. Zu berücksichtigen ist die latente Verdampfungswärme von Wasser, ca. 2.260 kJ/kg im interessierenden Temperaturbereich. Es ist leicht zu erkennen, dass dies ein wichtiger Faktor sein kann.
Bonbons bestehen zu 90 % aus Zucker ( Wikipedia ), während Maissirup eher 76 % ausmacht. Von Ihren 300g müssen Sie also 49g Wasser austreiben; das erfordert zusätzlich zum Erhöhen der Temperatur 111 kJ, was die erforderliche Energie (und Zeit) mehr als verdoppelt
Ehrlich gesagt würde ich damit den Trial-and-Error-Weg gehen, wenn Sie dies für praktische Anwendungen tun (z. B. schätzen, wie lange Sie Ihren Sirup in die Mikrowelle stellen müssen).
Wenn Sie tatsächlich ein genaues mathematisches Modell erstellen möchten , sollten Sie einige Dinge berücksichtigen:
1000 W ist die Nennleistung der Mikrowelle, nicht genau die Energiemenge, die sie vom Magnetron abgibt. Sie haben auch einen Energieverlust im Ofen selbst, da nicht die gesamte abgegebene Energie Ihr Objekt erreicht und von diesem absorbiert wird.
Darüber hinaus wird das Eindringen der Mikrowellen abhängig von der Oberfläche Ihres Objekts und dem Verhältnis von Oberfläche zu Volumen zu einem ungleichmäßigen Garen führen, sodass Sie möglicherweise Ihren Prozess unterbrechen müssen, um die Flüssigkeit auf eine gleichmäßige Temperatur von 394 K zu mischen, oder a Oberflächentemperatur höher als die Kerntemperatur.
Wie in den Kommentaren gewarnt, seien Sie bitte SEHR vorsichtig, wenn Sie Flüssigkeiten in der Mikrowelle erhitzen. Wenn Sie Glas- oder Keramikperlen haben, die Sie zum Erhitzen in die Flüssigkeit geben können, ist das gut.
FuzzyChef
Rumtscho