Physik Aufgabe Turbine Stausee Energie Lösung?
Hallo,
könnte mir bitte jemand diese Aufgabe(Bild) mit Rechenweg lösen.
Vielen Dank!
2 Antworten
h=180 m ist die Höhe von der Turbine bis zum Massenschwerpunkt des Wassers
potentielle Energie (Lageenergie) Epot=m*g*h
Verfügbare Energie=Epot/100%*60%=Epot*0,6
Masse=Dichte mal Volumen
m=roh*V=1000 kg/m³*100 *10⁶ m³=100*10⁹ kg Wasser
notwendige Energie für 1 Birne pro Monat
P=W/t → P=100 W (Watt) 1 Stunde=3600 Sekunden,1 Tag=24 Stunden und 1 Monat hat 30 Tage
t=24 Std*3600 s*30 Tage=2.592.000 Sekunden Brenndauer pro Monat
W=100 Watt*2.592.000 s=259.200.000 J (Joule) Energiebedarf 1 Birne im Monat
verfügbare Energie=m*g*h*0,6
Everfügbar=100*10⁹ kg*9,81 m/s²*180 m*0,6=1,05948*10¹⁴ J (Joule)
damit kann man n Birnen betreiben
n=1,05948*10¹⁴ J/259.200.000 J=408750 Birnen
Prüfe auf Rechen- und Tippfehler.
Das lässt sinch nicht genau lösen, wenn der Wasserstand sinkt, dann sinkt auch die Höhe. Aber wer rechnen hier mal mit konstanten 180 Metern.
E = m * g * h = 100 * 10^9 kg * 9,81 m/s² * 180 m = 1.77 * 10^14 Ws = 49 * 10^6 kWh.
Bei einem Wirkungsgrad von 60% kann man damit 29.43 * 10^6 kWh Arbeit verrichten.
Ein durchschnittlicher Monat ist 365.25 / 12 Tage lang, das sind 730.5 Stunden.
Eine Lampe mit 0.1 kW verbraucht dann je Monat 73.05 kWh. Mann könnte mit der Energie also 403000 Lampen betreiben.