Einfache Physik-Aufgabe, Hilfe?

5 Antworten

So weit ich weiß bedeutet:

8 kWh = 8000 Watt pro Stunde

-> Das ist FALSCH, es ist 8000 W mal eine Stunde = 8000 mal 3600s = 28 800 kJ (eine Energiemenge, die der Wasserkocher umsetzen würde, wenn er eine Stunde betrieben wird.

Was bedeutet dann 8 kW ? Wird das pro Sekunde genommen also

8kW(s) = 8000 Watt pro Sekunde?

Nein: 8000 W sind eine Leistung, also 8000 J pro s.

Bei meiner Aufgabe steht das auf einem Wasserkocher 1,2 kW draufsteht. Wird das verbraucht, verrichtet oder angewendet? 12000 W sind 1200 J pro s (Wieder Leistung als Arbeit pro Zeit)

Wie auch immer: Nun läuft der Wasserkocher 6 min und ich soll jetzt die Kosten ausrechnen wenn: 0.23€/kWh gilt.

Wenn er 6 min läuft und in einer Stunde wären es 1,2 kWh läuft er 1/10 einer Stunde (6/60) verbraucht also 0,12 kWh, Kosten 0,12 kWh mal 0,23 € /kWh = 0,0276 €

anonymerUser987 
Fragesteller
 07.06.2019, 20:06

Vielen vielen dank :)

Nur eine Frage noch: Wie kommst du auf diesen Ansatz:

"12000 W sind 1200 J pro s (Wieder Leistung als Arbeit pro Zeit)"

Ich weiß Leistung = Arbeit/Zeit, aber wo wird bei 12000 W angegeben, dass du auf 1200 Joule pro sec kommst? :)

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Wechselfreund  07.06.2019, 20:31
@anonymerUser987

Da ist mit eine Null zuviel reingerutscht!

k "kilo" = 1000. Also 1,2 kW = 1,2 * 1000 W = 1200 W = 1200 J/s

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wk bezieht sich immer auf stunde

die elektrische Energie (Eel) wird in kwh (Kilowattstunden) angegeben

siehe Physik-Formelbuch,was man privat in jedem Buchladen bekommt.

P=W/t=Eel/t ergibt Eel=P*t

t=6 min=1/10*Std.

Eel=1,2 KW*1/10=0,12 KWh

K=0,23 Euro/KWh*0,12 KWh=0,0276 Euro=2,76 Cent

Wenn man einen Elektromotor mit 1 KW=1000 W (Watt) Leistung (Anschlussleistung)

1 Stunde lang laufen lässt,so braucht dieser eine elektrische Energie von 1 KWh (Kilowatt mal 1 Stunde).

Man kann nun den Motor an eine Seilwinde anbauen und eine Last hochziehen

potentielle (Lageenergie) Energie Epot=m*g*h

und P=W/t=Epot/t und t=3600 s (Sekunden)

P=1 KW=1000 W (Watt)

Epot=Eel=1000 W*3600 s=3600000 J (Joule)=3600 KJ (Kilojoule)

also ist 1 KWh (Kilowattstunde)=3600 KJ (Kilojoule)

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert
anonymerUser987 
Fragesteller
 07.06.2019, 20:12

Vielen lieben Dank, sehr nett von dir mir so eine ausführliche Antwort zu geben :)

Eine Frage noch: Warum wird elekr. Strom hier in kWh angegeben? Watt ist doch eine Leistung und Leistung ist Energie/Zeit. Wenn elekr. Strom als Energie gilt, sollte er dann nicht auch in Joule und nicht in Ampere gemessen werden? :)

elekr. Strom = Leistung * Zeit

Joule = Watt * s

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fjf100  08.06.2019, 00:02
@anonymerUser987

siehe Physik-Formelbuch

P=W/t=Eel/t

Eel=P*t

die Einheit KWh ist eine "Energieeinheit" und keine Stromeinheit !!

Eel=elektrische Energie hat die Einheit KWh (KW*h=kilowatt mal Stunden)

Elektrischen Strom wird in A (Ampere) angegeben !!

Beispiel: Auf dem Stromzähler steht 10 KWh

Bedeutet,dass ein Elektromotor mit einer Leistung von 10 kW=10000 W (Watt) 1 Stunde gelaufen ist

10 KW*1 Stunde=10 KWh

bei einen Elektromotor mit einer Anschlussleistung P=1 KW=1000 W ergibt dann

1 KW* 10 Stunden=10 KWh

Eel=Leistung mal Zeit

Die Einheit KWh ist in der Elektrotechnik gebräuchlich.

Diese Einheit kann man in jeder andere Einheit umwandeln

1 KWh=3600 KJ (Kilojoule)=3600.000 J (Joule)

Ein Elektromotor hebt mit einer Seilwinde eine Last hoch (keine Verluste)

P=W/t=Epot/t=m*g*h/t mit t=1 Stdunde=3600 s (Sekunden)

Epot=P*t=1000 W*3600 s=3600.000 J (Joule)=3600 KJ

Die Leistungseinheit W (Watt)=Nm/s (Newton mal Meter pro Sekunde)

1 W=1 Nm/s=1 J/s (joule pro Sekunde)

aus dem Physik-Formelbuch

P=U*I

P=Leistung in Watt

U =Spannung am Widerstand (Spannungsabfall)

I=Stromstäke in Ampere

P ist dann die Wärmeleistung,die am Widerstand anfällt und die dann abgeführt werden muss.

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Das ist die Leistungsaufnahme.

Der Wasserkocher leistet also 1,2 Kilowatt und verbraucht diese in 60 Minuten.

1,2 KW / h

In sechs Minuten also 0,12 KW.

Wenn die Kilowattstunde 0,23 E kostet,wären 0,0276 Euro,gerundet drei Cent verbraucht.

JoGerman  19.01.2020, 23:10

"kW pro Stunde (kW/h)" gibt es nicht.
Nur weil es km/h gibt (MIT pro), muss das nicht bei jeder anderen Einheit auch so sein.

Leistung (kW) ist eine momentane Einheit und damit nicht zeitabhängig.
Gleiches gilt z.B. für Temperatur (Grad) oder Gewicht (Gramm).
Keiner sagt, mein Zimmer hat 20 "Grad pro Stunde"

kWh (Kilowattstunde) ist die Einheit des Energieverbrauchs und wird multipliziert.
Also Leistung mal Zeit.
Daher gibt es weder einen Bruchstrich in der Einheit, noch das Wort "pro" in der Einheit.
Beim Wasserkocher heißt es dann:
1,2 kW Leistung (=1200 Watt) mal 6 Minuten = 7.200 Wattminuten.
Geteilt durch 60 = 120 Wattstunden oder 0,12 Kilowattstunden.
0,12 * 0,23 € = 0,0276 Euro Stromkosten.
Deine Rechnung hat zwar das richtige Ergebnis, aber den falschen Weg.

Bei dir werden "1,2 kW/h" durch 10 gerechnet.
Dein Ergebnis lautet 0,12 kW .
Dabei darf die Einheit aber nicht einfach verändert werden, indem man das h heimlich weglässt, nur damit die Einheit am Ende richtig wird.
"Wenn die Kilowattstunde 0,23 E kostet" (da war die Stunde plötzlich wieder da, sogar ohne Bruchstrich, also ohne pro)
Ich frage ich mich, wie man 3 verschiedene Einheiten (kW/h und kW und kWh) ohne physikalisch-mathematische Übereinstimmung gegeneinander umrechnen kann? Das könnte nicht mal Isaac Newton.

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Rutscherlebnis  20.01.2020, 11:07
@JoGerman

Digga,ich habs Abi vor über 35 Jahren gemacht und Du willst mich jetzt schulmeistern? Komm mal in mein Alter ,mal gucken ob Du noch Fleißsternchen sammelst,oder überhaupt noch was vernünftiges pi mal Daumen machen kannst.

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JoGerman  26.01.2020, 11:51
@Rutscherlebnis

Woher soll ich wissen, wie alt du bist und wie weißt du, dass ich jünger bin?
Meine Ausbildungszeit ist auch schon paar Jährchen her, aber ich arbeite halt im Elektrobereich und da sind korrekte Mathe- und Physikkenntnisse notwendig.

Du bist nicht der Einzige, der Watt und Kilowatt pro Stunde rechnen will und ich weiß auch nicht, wer sowas in die Welt setzt.
Bisher glaubte ich, das kommt von ungenügender Bildung der letzten Jahrgänge, aber anscheinend haben auch Ältere da ein Problem.
Übrigens bin ich Baujahr 1964...

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Rutscherlebnis  26.01.2020, 12:14
@JoGerman

Ok,ok.Paßt schon.Ich vermeide hier Experte für Fachgebiete zu sein.Das kann natürlich schonmal den Nachteil haben,das man im Einzelfall falsch liegt,mit gefährlichem Halbwissen natürlich nicht an Antworten von Fachleuten auf Spezialgebieten heranreicht.So ehrlich bin ich .^^

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kW ist eine leistungsangabe, z.b. bei autos

kWh ist ein verbrauchswert

wenn dein wasserkocher in 6 minuten einen bestimmten verbrauch erzielt, dann hat er in einer stunde wieviel mal mehr, bzw. den wievielten teil einer stunde gebraucht? (mathematik des 2. schuljahres)

anonymerUser987 
Fragesteller
 04.06.2019, 19:47

Ich verstehe deinen Ansatz, 60min/6min = 10mal.. jedoch wird dort nur 1,2 kw angegeben und ich habe es jetzt so:

1,2 kw (mal) 1/10 h = 0,12kWh

0,23 (mal) 0,12kWh = 0,03 €

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