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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 11:08 So 25.05.2008 | | Autor: | itse |
| Aufgabe | Elektrische Steckdosen sind normalerweise mit 16 A abgesichert, d.h. man kann ihnen einen elektrischen Strom bis zu maximal 16 A entnehmen. Die elektrische Netzspannung beträgt 230 V (Effektivwert)
a) Wie viel Energie in kWh kann man einer Steckdose pro Tag maximal entnehmen? Verlgeichen Sie diese Leistung mit der menschlichen Durchschnittsleistung. Wie viele "menschliche Energieknechte" bringen dieselbe Leistung wie eine einzige Steckdose?
b) Wie viele Liter Wasser mit der Anfangstemperatur 20°C lassen sich mit der aus der Steckdose in 24 h maximal entnehmbaren Energie zum Kochen bringen?
c) Wie groß ist die Menge an Primärenergie in t SKE, die dafür in einem Kohlekraftwerk eingesetzt werden muss, damit 24 h lang die maximale Leistung aus einer Steckdose entnommen werden kann, wenn man einen Gesamtwirkungsgrad von 30 % zugrunde legt? |
Hallo,
geg.: I = 16A, U = 230V
a, geg.: t = 24 h
ges.: [mm] W_{el} [/mm] = U [mm] \cdot{} [/mm] I [mm] \cdot{} [/mm] t = 230V [mm] \cdot{} [/mm] 16A [mm] \cdot{} [/mm] 24h = 88,3 kWh
P = [mm] \bruch{W_{el}}{t} [/mm] = [mm] \bruch{88,3 kWh}{24 h} [/mm] = 3,68 kW
Die menschliche Durchschnittsleistung beträgr [mm] P_m [/mm] = 100W
n = [mm] \bruch{3680 W}{100 W} [/mm] = 36,8
Man benötigt 37 Personen um die gleiche Leistung zu bringen.
b,
Die komplette elektrische Energie 88,3 kWh werden dazu gebraucht das Wasser von 20°C (293K) auf 100°C (373K) zu erwärmen, also
Q = c [mm] \cdot{} [/mm] m [mm] \cdot{} \Delta [/mm] T; m = V [mm] \cdot{} \delta
[/mm]
Q = c [mm] \cdot{} [/mm] V [mm] \cdot{} \delta \cdot{} \Delta [/mm] T; Q = [mm] W_{el}
[/mm]
[mm] W_{el} [/mm] = c [mm] \cdot{} [/mm] V [mm] \cdot{} \delta \cdot{} \Delta [/mm] T -> V = [mm] \bruch{W_{el}}{c \cdot{} \delta \cdot{} \Delta T} [/mm] = [mm] \bruch{88,3 kWh \cdot{} kg \cdot{} K \cdot{} m³}{4,18\cdot{}10^3 J \cdot{} 0,998\cdot{}10^3 kg \cdot{} (373-293)K} [/mm] = 0,952 m³ = 952 dm³ = 952 l
Man kann mit der Energiemenge von 88,3 kWh 952 l Wasser von 20°C auf 100°C erwärmen.
c) geg.: n = 0,30, [mm] W_{el} [/mm] = [mm] W_{ab}
[/mm]
ges.: [mm] W_{zu} [/mm] in t SKE
Lös.: n = [mm] \bruch{W_{ab}}{W_{zu}} [/mm] -> [mm] W_{zu} [/mm] = [mm] \bruch{W_{ab}}{n} [/mm] = [mm] \bruch{88,3 kWh}{0,30} [/mm] = 294 kWh
294 kWh = 0,036 t SKE = 36 kg SKE
Man muss also 36 k SKE bei einem Kohlekraftwerk zuführen um eine abgegebe Energie von 88,3 kWh zu erzeugen.
Stimmen meine Rechnungen, vor allem die Teilaufgabe b ?
Gruß
itse
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 13:15 So 25.05.2008 | | Autor: | ONeill |
Hallo itse!
> Stimmen meine Rechnungen, vor allem die Teilaufgabe b ?
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]") stimmt alles!
Gruß ONeill
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