Energieeinsparung?
- Der WLAN Router (20W) könnte so programmiert werden, dass er sich von 23Uhr bis 7 Uhr automatisch abschaltet und nur im Standby (1W) läuft. Berechne die jährliche Energieeinsparung in kWh.
- Zum Frühstück wird Teewasser im Wasserkocher erhitzt. Meist wird etwas mehr Wasser in den Wasserkocher eingefüllt, als in die Teekanne passt. Dieses erhitzte Wasser bleibt im Wasserkocher. Berechne die jährliche Einsparung in kWh unter der Annahme, dass zweimal täglich der kleine Rest von 50 g im Wasserkocher ver- bleibt. (Der Wirkungsgrad der Umwandlung elektrische Energie in Wärme sei hier der Einfachheit halber 100%)
- Klaus badet einmal pro Woche. Dazu muss das Badewasser von ca. 10°C auf 40°C erwärmt werden. Meist füllt er ca. 120 Liter Badewasser ein. Berechne die jährliche Energieeinsparung in kWh, wenn er 10 Liter weniger Badewasser einfüllen würde. (Auch hier soll ein eventueller Wirkungsgrad unberücksichtigt bleiben.)
- Erläutere eine eigene Variante, wo du noch im Haushalt Energie sparen kannst!
2 Antworten
Beachte: die spezifische Wärme von Wasser ist nicht 4,9 kJ / (kg K), sondern 4,19kJ / (kg K) = ungefähr 4,2 kJ / (kg K)
Zu 2: hier ist die Temperatur des kalten Wassers nicht angegeben worden, wohl aber bei 3. Nehmen wir mal an, beide Male gelten 10 Grad Celsius.
Die aufsummierte jährlich unnütz erhitzte Wasser-Menge beträgt 2x50ml x 365 = 36,5l, also eine Masse von 36,5 kg.
Die werden nun von 10 auf 100 Grad Celsius um Delta T = 90K erhitzt. Energie dazu: 36,5 kg x 4,2 kJ/(kg K) x 90K = ???? kJ.
Mit der Kenntnis, dass 1 kJ für 1000J = 1000Ws steht und der weiteren Kenntnis, dass 3600s = 1h ist, solltest du das in kWh angeben können. Bitte nicht zu flüchtig arbeiten und sicherheitshalber bitte (!) stets mit den Einheiten. Die Dimensionskontrolle hilft dir "gratis" gegen Flüchtigkeitsfehler.
zu 3:
das geht nun wirklich genau wie bei 2: die Delta-Wassermenge aufsummiert über das ganze Jahr ermitteln, daraus dann die unnötige Energie mit den 30K unnötigen Erhitzens berechnen.....
auch hier wieder 1J = 1Ws berücksichtigen oder besser 3600kJ = 3600 kWs = 1,0kWh
Viel Erfolg! Ist doch alles kein Hexenwerk.....
Ok, vielen Dank!! Bei b) hatte ich ca. 3,823kWh raus. Bei c) 10kg*4,19kJ/(kg*K)*30K=1257kJ, also ca. 0,35kWh Ist das richtig?
Wo ist denn deine Frage?
Zum Lösungsweg:
zu 1 bitte anfangen. Das musst du auch so schaffen. Dass das Jahr 365 Tage hat, ist dir auch geläufig. Damit hast du alle Angaben.
Zu den beiden anderen Aufgaben benötigst du die spezifische Wärme von Wasser. Ermittle diese und dann kannst du entsprechend vorgehen.
Schreibe bitte mal deine Ansätze hier hinein, dann kann man dir auch helfen.
Nur die Lösung nachzulesen und dann zu behaupten: "prima, das könnte ich auch" ist wohl nicht der richtige Weg zu einer guten Note.
Also: von 23h bis 7h früh sind es bei mir 8h, nicht 7h. Verschenke bitte bei Aufgaben niemals solche Punkte, zumal du ja wirklich mehr weißt.
Man erhält also: 55380 Wh = 55,38 kWh
Ok, vielen Dank! Und welcher Ansatz würde zu den Aufgabenteilen 2. und 3. passen?
Bei 1) sind es 19*7*365=48,545kWh
spezifische Wärmekapazität von Wasser beträgt ca. 4,90 kJ/(kg K)