Hausaufgaben Physik Energiemessung und Leistungsbestimmung?
Ich brauche bitte und dringend Hilfe bei diesen Aufgaben!! Bitte helft mir ich muss das morgen abgeben
1 Antwort
A1) Angegeben sind "Empfindlichkeit" des Energiezählers (600 Umdrehungen / kWh), Anzahl der Umdrehungen und Zeit.
A1.a) Hier wird die Zeit nicht gebraucht. Ob hier multipliziert oder dividiert werden muss (und falls dividiert, in welcher Reihenfolge) können wir - wie sehr oft in der Physik - an den Einheiten ablesen: Gegeben sind Werte der physikalischen "Dimensionen" {Umdrehungen} und {Umdrehungen / Energie}, gesucht ist ein Wert der Dimension {Energie}.
Die Umdrehungen stehen beide Male im Zähler ({Umdrehungen} = {Umdrehungen/1}), also müssen wir dividieren. Die Energie steht im Nenner - jetzt müssen wir uns an die Bruchrechnung der Grundschule erinnern: Teilen durch einen Bruch = Malnehmen mit dem Kehrwert.
Damit haben wir
{Umdrehungen} / {Umdrehungen / Energie}
= {Umdrehungen} * {Energie / Umdrehungen}
= {Energie}
Einsetzen der Werte:
(3 Umdrehungen) / (600 Umdrehungen / kWh) = 0,005 kWh
A1.b) Leistung = Energie pro Zeit
P = E / t
E = 0,005 kWh
Es ist vorteilhaft, alles auf SI-Einheiten umzurechnen, dann hat man keine Mühe mit Umrechnungsfaktoren, und eine "beliebte" Fehlerquelle fällt weg:
E = 0,005 * (1000 W) * (3600 s) = 18.000 Ws = 18.000 J = 18 kJ
Die Zeit ist schon in SI-Einheiten gegeben: t = 90 s
Damit lässt sich die Leistung ausrechnen.
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A2: Hier steht leider nicht, ob mit "Lampe" die Glühlampe oder die Energiesparlampe gemeint ist. Aber der Rechenweg ist ja für beide derselbe.
Energie_Jahr = Leistung * Tastgrad * 1 Jahr
( https://de.wikipedia.org/wiki/Tastgrad )
E_Jahr = P * D * 1 a
Glühlampe:
E_Glühlampe_Jahr = (75 W) * (5 h / 24 h) * (1 a * 365,2425 d/a * 24 h/d * 60 min/h * 60 s/min)
Energiesparlampe:
E_Energiesparlampe_Jahr = (15 W) * (5 h / 24 h) * (1 a * 365,2425 d/a * 24 h/d * 60 min/h * 60 s/min)
Für die Kosten muss man die Energie noch in kWh umrechnen und mit dem Energiekostenfaktor (0,30 €/kWh) multiplizieren bzw. den Energiekostenfaktor in €/J umrechnen und mit dem Energiewert multiplizieren.
(Physikalisch ist es eine einfache Multiplikation von Größen, die zufällig in verschiedenen Einheiten angegeben sind; zum Bestimmen eines Zahlenwertes muss man die Umrechnungsfaktoren der Einheiten berücksichtigen, aber sonst nicht)
