Physik?

 - (Physik, Zeit, Energie)

3 Antworten

Die Formel zur Berechnung der Wärmeenergie lautet:

Q = c * m * delta T

mit

Q = Wärmeenergie

c = spezifische Wärmekapazität (die von Wasser ist 4190 J/(kg*K)

m = Masse des zu erwärmenden Wassers (hier 1 l = 1 kg)

delta T = Temeraturdifferenz = 80 K

Setzt man diese bekannten Größen ein, so erhält man:

Q = 335 200 J

Diese Wärmeenergie erhält man (vorausgesetzt, man rechnet mit einem Wirkungsgrad des Wasserkochers von 100 %, was aber unrealistisch ist), wenn man eine gleichgroße elektrische Energie einsetzt.

Die Leistung des Wasserkochers kennst du, nämlich 2000 W. Dann gibt es noch eine schöne einfache Formel über den Zusammenhang von Leistung (P = Power), elektrischer Energie (elektrischer Arbeit W = work) und der Zeit (t = time).

P = W/t.

Merke dir: Leistung ist Arbeit pro Zeiteinheit. Je schneller man eine bestimmte Arbeit schafft, umso größer ist die Leistung. Diese Formel stellt man noch einmal um:

t = W/P = 335.200 J / 2000 W = 167,6 s.

Dein 2000 W-Wasserkocher wird es aber nicht in zwei Minuten und 47,6 s schaffen, das Wasser zum Kochen zu bringen. Ich schätze, er wird eher 3 bis 3,5 min brauchen, weil sein Wirkungsgrad nicht 100 % ist.

Zu den realen Wirkungsgraden von Wasserkochern habe ich gerade nichts herausfinden können.

Vielen Dank für deine ausführliche Antwort!!

Muss ich bei der b) einfach schreiben, dass 2000W= 2000J/s sind?

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Also als Antwort Satz: Da 2000W 2000J/s entsprechen, beträgt die elektrische Energie 2000W pro Sekunde.

Ist das so richtig?

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@MasterCaster

Ja. Man sollte allerdings den Satz so konstruieren, dass nicht zwei Zahlenangaben mit Einheiten direkt hintereinander stehen. Sonst sieht es fast so aus, als sollten die beiden Angaben miteinander multipliziert werden.

2000 W entsprechen 2000 J/s. Daher beträgt die elektrische Energie pro Sekunde 2000 J.

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@Paguangare

Ich hatte noch nicht ganz zu Ende formuliert. Ich wollte schreiben:

Man sollte den Satz so konstruieren, dass nicht zwei Zahlenangaben mit Einheiten direkt hintereinander stehen. Sonst sieht es fast so aus, als sollten die beiden Angaben miteinander multipliziert werden.

Außerdem ist die Einheit der elektrsichen Energie das Joule. Watt ist dagegen die Einheit für die Leistung. Eine Maschine hat eine Leistung, die in Watt angegeben wird. "Watt pro Sekunde" ergibt keinen Sinn.

Also schlage ich als Antwortsatz vor:

2000 W entsprechen 2000 J/s. Daher beträgt die elektrische Energie, die pro Sekunde in Wärme umgewandelt wird, 2000 J.

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Man braucht 4,2J um 1g Wasser um 1k zu erwärmen.

Diese Angabe brauchst du dafür.

Das Dingen macht 2000j pro Sekunde und du musst ausrechen, wieviel Joule du gesamt brauchst, dann durch 2000 teilen=Zeit in Sekunden.

Danke für deine Hilfe.

Kann das so richtig sein?

Ich bin etwas mit den Maßeinheiten durcheinander gekommen, kannst du mir da auch noch etwas helfen?

4,2 x 1000g × 80K

=336000 ÷ 2000(W)

= 168s

b) 2000W=2000VAs=2000J

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@MasterCaster

Kann ich auch nicht mehr.

1W=1j/s, das weiß ich noch.

Ich glaube, man kam über 1w=(1kg m²)/s³ irgendwie darauf.

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Hallo, brauchst folgendes Stichwort spezifische Wärmekapazitäte

spezifische Wärmekapazität(guckst du nach) * Masse * Temperaturdifferenzen

W=P/t

P=U*I

E=U*I*t

Wirkungsgrad =Enutz/Ezu

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