Dynamik - Wassereinbruch < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 23:58 Fr 09.01.2009 | | Autor: | Marius6d |
| Aufgabe 1 | In den Stollen eines Bergwerks bricht in 800 m Tiefe jede Sekunde eine Wassermenge von 500
Litern ein. Dieses Wasser muss an die Oberfläche gepumpt werden, um eine Überflutung des
Bergwerks zu vermeiden.
Wie viele Kubikmeter Wasser müssen täglich hochgepumpt werden? |
| Aufgabe 2 | Wie gross ist der Druck, den die auf dem Stollengrund stehende Pumpe erzeugen muss, um das
Wasser an die Erdoberfläche zu pumpen? |
| Aufgabe 3 | | Wie gross ist die minimal erforderliche Leistung des Pumpenmotors? |
| Aufgabe 4 | Die Pumpe wird durch einen Elektromotor mit einer Betriebsspannung von 500 V betrieben.
Wie gross ist die Stromstärke? |
| Aufgabe 5 | Um im Fall eines Stromausfalls den Schaden klein zu halten, steht ein Dieselmotor als Ersatz
bereit. Dieser hat eine Nutzleistung von 3.5 MW und einen Wirkungsgrad von 40%.
Wie viele Liter Dieselöl (HD= 40 MJ/kg, ρD = 0.88 kg/dm3) verbraucht er stündlich? |
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Antwort 1
Wassereinbruch 500 l/s
1 Tag = 86400 s
500l = 0.5 [mm] m^3
[/mm]
VproTag = 0.5 [mm] m^3/s [/mm] * 86400s
VproTag = [mm] 43200m^3
[/mm]
Antwort 2
Der Druck der Pumpe muss höher sein als der Druck der Durch die Kraft des Wassers auf den Grund des Stollens ist.
dw = Dichte von Wasser = 1000 [mm] kg/m^3
[/mm]
g = 9.81 [mm] m/s^2
[/mm]
h = 800m
Algebraisch:
p = dw * g * h
Numerisch:
p = 1000 [mm] kg/m^3 [/mm] * 9,81 [mm] m/s^2 [/mm] * 800m
p = 7848000 Pa
p = 78.48 bar
Antwort 3
m = 500 kg
g = 9.81 [mm] m/s^2
[/mm]
h = 800 m
t = 1s
Algebraisch:
P = (m*g*h)/t
Numerisch:
P = (500 kg * 9.81 [mm] m/s^2 [/mm] * 800m) / 1s
P = 3924000 W
P = 3.924 MW
Antwort 4
P = 3924000 W
U = 500 V
Algebraisch:
I = P / U
Numerisch:
I = 3924000 W / 500 V
I = 7848 A
Antwort 5
P = 3500000 W
n = 40% = 0.4
Hd = 40000000 J/kg
pd = 0.88 [mm] kg/dm^3
[/mm]
t1 = 1 s
t2 = 3600 s
Algebraisch:
l/h = (((P * t1 /n)* t2)/Hd)/pd
Numerisch:
l = (((3500000 W * 1 s / 0.4)* 3600 s)/ 40000000 J/kg)/ 0.88 [mm] kg/dm^3
[/mm]
l = 895 l
Was mich neben der Richtigkeit der Lösungen interessiert ist erstens, ob ich richtig verstanden habe was der Unterschied zwischen algebraisch und numerisch ist. Zweitens bin ich mir bei der Druckberechnung nicht sicher ob ich zum Schweredruck noch den Norm druck von 1bar hinzufügen muss.
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 00:38 Sa 10.01.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Soweit ich sehe ist alles richtig, wobei ich die Zahlen nicht nachgerechnet habe.
in 800m Tiefe sollte ein geringfügig höherer Luftdruck herrschen als an der Oberfläche, der würde helfen, also den Luftdruck nicht addieren und die 800m Luft zu subtrahieren wäre lächerlich.
Algebraisch und numerisch hast du richtig getrennt.
Gruss leduart
|
|
|
|
