Wie kann ich die Menge an Steinkohle berechnen?
Wie kann ich die Menge an Steinkohle berechnen, die in einem konventionellen Steinkohlekraftwerk verbrannt werden muss, um eine konstante elektrische Energie von 900 MW zu erzeugen?
Der wirkungsgrad des Steinkohlekraftwerks beträgt 0,38. Nehmen Sie als elektrische Energie 4500 MWh an.
H(u) Steinkohle = 32 MJ/kg
2 Antworten
Teile die elektrische Energie durch den Wirkungsgrad (also 4500 MWh durch 0,38), dann bekommst Du die erforderliche Brennstoffenergie (ebenfalls in MWh).
Teile diese Brennstoffenergie durch den Heizwert der Steinkohle (die 32 MJ/kg), das ergibt die Steinkohlenmenge, die dafür verbrannt werden muß. Um das zu rechnen, mußt Du die Brennstoffenergie zuerst von der Einheit MWh auf die Einheit MJ umrechnen. (Ein MJ ist eine MW-Sekunde, und eine h sind 3600 s.)
Was die 900 MW angeht: Das ist keine Energie, sondern eine Leistung, also pro Zeit umgesetzte Energie. Berechnen kannst Du daraus die Menge an Steinkohle, die man pro Sekunde oder pro Stunde dafür benötigt, oder für sonst eine Zeitspanne.
Mit der Steinkohlen-Aufgabe von oben hat das jetzt aber nichts zu tun, oder? Um was geht es jetzt?
Doch das ist die Steinkohleaufgabe. im Link ist ein Lösungsvorschlag unter 1.2. Ich komme aber immer auf 5177,5 MWh bzw 5280 MWhwenn ich mit 10m/s² rechne aber nie auf 5,28 MWh. Ich kann das nicht nachvollziehen wenn ich durch 3600s dividiere komme ich immer auf das Ergebnis. Warum es um Faktor 1000 nicht stimmt kann ist mir nicht klar.
https://www.ulrich-rapp.de/klassen/tg/abi/tgt_HP201516-1_Pumpspeicherwerk.pdf
Ich komme auf die gleiche Lösung wie Du. Was im Lösungsvorschlag unter 1.2 steht, ist falsch. Ein Faktor 10³ fehlt.
Wpot = 19*10⁶ MWs * h / (3600 s)
= 5,28*10³ MWh
Man sieht ja in dem Lösungsvorschlag für 1.3, daß der Verfasser dort auf die richtige Größenordnung kommt. Daß die 10³ fehlen, war offenbar ein Versehen. Das kommt vor, damit muß man rechnen.
An Deiner Stelle würde ich den Verfasser, Dipl.-Ing. Ulrich Rapp, mit einer Mail auf den Fehler hinweisen. Fachleute wissen es zu schätzen, wenn man ihnen Fehler mitteilt.
die 900 MW sind für die Frage erst mal irrelvenat.
um mit einem Kraftwerk mit einem Wirkungsgrad von 38% die Menge von 4.500 MWh zu erzeugen, bedarf es also ganz grob gerechnet die dreifache Menge an Energie.
du teilst einfach 4.500 MWh durch 38% also 0,38
Da ein Joule einer Wattsekunde entspreicht brauchst du einfach nur die _________ Megawattstunden mit 3600 malzunehmen, um daraus _____ Megawattsekunden zu machen.
warum 3600? weil jede Stunde aus 3600 Sekunden also 60 Minuten á 60 Sekunden besteht.
dann teilst du nur noch dein zwischenergebnis durch die 32 Megajoule, die in jedem kg stecken und simsalabum! ergebnis.
lg, Anna
Meine Lehrerin hat gesagt, dass da 5,28 MWh (gerundet) rauskommt, weshalb kommen bei mir 5177,5 MWh raus. Warum stimmt das um 3 kommastellen nicht, was habe ich falsch gemacht?
Wpot = m*g*h = rho * V * g * h
= 1000kg/m³ * 5*10 hoch 6 m³ * 9,81m/s² * 380m = 1,8639*10 hoch 13 kg*m²/s²
= 1,8639*10 hoch 13 Ws
Wenn ich das jetzt aber in MWh umrechne, also geteilt durch 1000000 und durch 3600, so komme ich auf 5177,5 MWh.und nicht auf 5,28 MWh gerundet wie meine Lehrerin.
https://www.ulrich-rapp.de/klassen/tg/abi/tgt_HP201516-1_Pumpspeicherwerk.pdf
Der Lösungsvorschlag ist unter 1.2. Ich komme immer auf 5177,5 MWh bzw auf 5280 MWh und nicht auf 5,28 MWh auch wenn ich das durch 3600 dividiere. Also die Umrechnung 1,864 * 10 hoch 13 Joule in MWh ist immer um 3 Kommastellen falsch.. Ich dividiere durch 3600 000 000 und komme auf 5177,7 MWh und nicht auf 5,17 bzw 5,28 MWh.
ich glaube ich habe den Fehler gefunden... er liegt in der Aufgabenstellung
... konstante elektrische Energie von 900 MW...
Das ist so vollkommen falsch formuliert! wir haben hier eine konstante Leistung!
Um diese Leistung konstant über den Zeitraum von 5 Stunden liefern zu können, bedarf es der Energiemenge von 4.500 Megawattstunden.
logisch: 4.500 Megawattstunden durch 900 Megawatt = 5 Stunden. die Megwawatt kürzen sich weg.
Das alles ändert nichts an dem, was ich vorgerechnet habe. sollte tatsächlich die Menge gemeint sein, die pro Stunde verbrannt werden muss, um die Leistung zu halten, dann geht das so aus der Aufgabenstellung einfach nicht hervor. das Ideal wäre, wenn die Aufgabe nochmals im Orginal hier online gestellt würde.
ich habe es noch einmal duchgerechnet und bin, um sicher zu gehen, dabei auf SI einheiten gegangen.
4.500 MWh = 4.500.000 kWh = 4.500.000.000 Wh = 16.200.000.000.000 Ws also Joule.
teilen wir das durch die 38% Wirkunggrad des Krafwerkes komme ich auf eine benötigte Energiemenge von 42.631.578.947.368 Joule.
Geteilt durch 32.000.000 Joule pro Kg komme ich auf 1.332.237 kg Braunkohle, die benötigt werden, um die besagte Energiemenge aufzubringen.
lg, Anna
Meine Lehrerin hat gesagt, dass da 5,28 MWh (gerundet) rauskommt, weshalb kommen bei mir 5177,5 MWh raus. Warum stimmt das um 3 kommastellen nicht, was habe ich falsch gemacht?
Wpot = m*g*h = rho * V * g * h
= 1000kg/m³ * 5*10 hoch 6 m³ * 9,81m/s² * 380m = 1,8639*10 hoch 13 kg*m²/s²
= 1,8639*10 hoch 13 Ws
Wenn ich das jetzt aber in MWh umrechne, also geteilt durch 1000000 und durch 3600, so komme ich auf 5177,5 MWh.und nicht auf 5,28 MWh gerundet wie meine Lehrerin.