Was ist der Unterschied zwischen Watt, Wattsekunde und Joule?
Ja, ich weiß Watt ist Leistung und Wattsekunde bzw. Joule sind Energie.
Konkretes Beispiel: Eine kinetische Platte hat eine Leistung von durchschnittlich 5 Watt pro Fußtritt auf die Platte, wie viel Energie entsteht nach 18.851.039 Schritten auf diese Platte, wenn bei jedem Fußtritt 5 Watt Leistung generiert werden? In kW/h auf einen Zeitraum von 11.520,07972 Stunden.
Der Hersteller sagt: 18.851.039 Schritten erzeugen 41.472.287 J (Energie), aber er spricht gleichzeitig von 5 Joule Energie pro Schritt als auch 5 Watt Leistung.
41.472.287 J (Energie) = 11,520079722222 kWh was quasi nix ist für 18,8 Millionen Schritte
Versteht der Hersteller den Unterschied zwischen Wattsekunden also Joule und den Sekunden in den eine Leistung in Watt erzeugt wurde nicht? Sind die 41.472.287 J in Wirklichkeit nur 41.472.287 Sekunden und wird die Energie bewusst oder unbewusst nicht genannt?
Wenn ein Schritt 5 Watt Leistung erbringt, wie können es dann nur nach 18.851.039 Schritten insgesamt bloß 41.472.287 J (Energie) = 11,520079722222 kWh sein?
4 Antworten
- Es sind alles Einheiten
- Watt ist für Leistung (Leistung ist eine Art Abkürzung für "Energie pro Zeit")
- WattSekunde und Joule ist das Gleiche und steht für Energie.
- Leistung mal Zeit gibt Energie, oder
- Watt mal Sekunde gibt WattSekunde oder eben Joule
- Umgekehrt: Joule durch Sekunde gibt Watt (Energie pro Zeit gibt Leistung)
Ein Schritt erzeugt Energie, nicht Leistung. "Leistung pro Schritt" ergibt also nicht unbedingt Sinn, ausser man meint Durchschnittsleistung.
Aber im Verlauf eines Schritts steigt die (momentane) Leistung von 0 auf ein Maximum und wieder auf 0. Die Fläche unter dieser Kurve entspräche dann der umgesetzten Energie (Leistung mal Zeit). Oder in ein Rechteck verwandelt ist die Höhe dann diese Durchschnittsleistung pro Schritt.
41.472.287 J Energie bei 18.851.039 Schritten ergibt also genau 2,20 Joule pro Schritt.
Und wenn die Abwicklung eines Schritts 0,44s dauert, so könnte man tatsächlich rechnen, dass die Durchschnittsleistung P während eines Schritts --> P = 2,2J/0,44s = 5W ist.
Vielleicht ist es ja so gemeint.
Was der Hersteller genau meint, wissen wir nicht. Ich schaue mir mal die Basis an. Leistung ist nur eine zeitbezogene Größe. Schlüssel ist die Energie. Wie immer die Platte auch aufgebaut ist, sie kann nicht mehr Energie rausbringen, als reinkommt... und das vielleicht mit einem Wirkungsgrad von 25%.... Aber egal - was kommt an Energie rein? Nehmen wir an, dass wir mit einem Fuß auf der Platte aufsetzen, nicht springen, um die Dynamik nicht berücksichtigen zu müssen. Eine Person mit 70kg setzt also mit 700 N auf der Platte auf.
Ist die Platte sehr fest mit dem Untergrund verbunden, nimmt sie keine Energie auf, da sich die Platte mit der Aufsetzkraft nicht längs eines Weges bewegt. Um Arbeit aufnehmen zu können, muss sie sich also etwas bewegen. Sagen wir mal: 2mm. 5mm wäre schon viel, denn dann hätte man beim Auftreten ein schwammiges Gefühl.
Nun setzten wir den Fuß nicht mit einem Knall, sondern langsam auf... sagen wir in einer Rampe, d.h. die Kraft nimmt linear von Null auf 700 N zu. Innerhalb des Zeitbereiches können wir dann mit einer mittleren Karft von 350N rechnen. Diese 350N bewegen sich nun 2mm, das ergibt eine verrichtete Arbeit von 0,7 Nm.
Definieren wir diesen Vorgang als einen Schritt, dann wären es also 0,7 Nm / Schritt.
Wenn wir nun unbedingt die Leistung haben wollen, brauchen wir die für diesen Vorgang benötigte Zeit. 0,5s könnte ein Anhaltswert sein. Die Leistung wäre dann P=W/t = 0,7Nm/0,5s = 1,4 Nm/s
Gehen wir zur Energie: der Hersteller geht von ca 19 Mio Schritten aus, damit kommen wir auf eine Gesamtenergie von 19*10^6*0,7Nm = das sind etwa 13*10^6Nm ... das ist noch ne Ecke weg von den 41MJ des Herstellers... und, wie gesagt, ein Wirkungsgrad ist noch nicht berücksichtigt. Bei 25% Wirkungsgrad kommen wir vlt auf 0,3 Nm/Schritt
Wie atoemlein rechnet, würde der Energieansatz des Herstellers zu 2,2 J/Schritt führen.... da trennen uns noch Welten --- ganz rund gerechnet fehlt uns der Faktor 10. Interessant wäre zu wissen, wie die Energieausbeute von 2,2 J/ Schritt erreicht werden soll.
Energieausbeute? 41.472.287 J (Energie) = 11,520079722222 kWh. Dass ist doch überhaupt nix. Da hängen zwei Bildschirme dran, welche permanent laufen und die Beleuchtung soll auch noch mit abgedeckt werden. Die 11,5 kWh wurden über Monate erlaufen.
Zitat: "Wenn Personen auf die Fliesen treten, verschiebt sich die Oberfläche aufgrund des Gewichts vertikal um 5 bis 10 mm. Dadurch entsteht ein Abwärtsdruck auf die darunter liegenden Generatoren, der eine Drehung ihrer elektromagnetischen Mechanismen in Gang setzt, um Strom und Daten zu erzeugen. Max. Belastung - 7 Kilonewton"
Pavegen heißt die Firma: Pavegen | Every Step Generates a Powerful Connection
Wenn ich lese durchschnittlich 5 Watt Leistung pro Schritt, dann neige ich - als Nichtphysiker - dazu, die Schritte zu zählen, welche in der Stunde auf den Platten zurückgelegt werden.
Ich gehe von 51.300 Schritten in 57 h aus. Ich rechne also 51.300 Schritte x 5 Watt Leistung pro Schritt = 256.500 Watt teile es dann durch 57 und komme auf 4500 Watt /h und rechne es dann um auf 4,5 kW/h. Oder rechne ich dass die ganze Zeit falsch?
Ein Schritt kann keine Leistung sondern nur Energie erbringen. Eine Aktivität wie gehen könnte eine Leistung bringen. Da kommts dann auf die Dauer und nicht auf die Anzahl der Schritte an
W/h oder W/s stimmt nicht, richtig wäre Wh oder Ws - es wird mit der Zeit multipliziert. Watt beudeutet Joule pro Sekunde, dh pro Sekunde werden so oder so viele Joule verbraucht. Will man wissen, wie viele Joule insumme verbraucht werden muss man die Leistung mit der Dauer multiplizieren also W*s, dabei kommt Joule also eine Energie heraus. In der Angabe meinen sie vermutlich Wattsekunden.
Kannst Du bitte aufhören, so viele Nachkommastellen anzugeben? Das ist albern. Wenn es 5 Watt pro Tritt sind, hast Du nur eine signifikante Stelle.
Also meinen sie die ganze Zeit Wattsekunden und nicht Watt? Wenn ich sage: Im Durchschnitt 5 Watt Leistung auf 18.851.039 Sekunden? Es heißt doch W/h oder auch W/s? Beim Verbrauch rechne ich doch auch einfach die Leistung der Glühbirne z. B. 100 Watt und wenn die eine Stunde brennt, sind es 100 W * 60 * 60 = 360.000 W/s bzw. durch 3600 = 100 W/h, aber wenn sie nur 87 Sekunden brennt, sind es 87 x 100 W also 8700 W/s bzw. 2,41 W/h. Oder stimmt das auch nicht?
Tut mir leid, falls ich es grundlegend falsch verstehe, aber ist Leistung nicht genau der Wert an Energie, der an einem bestimmten Zeitpunkt erzeugt wird.
Zitat: "Bei Kilowatt – der Leistung – ist gemeint, wie viel Energie man in einem Moment verbraucht oder erzeugt, oder anders gesagt, „wie schnell“ man Energie verbraucht oder erzeugt. Eine Kilowattstunde dagegen – die Arbeit – entspricht der Energie, die bei einer bestimmten Leistung über einen gewissen Zeitraum hinweg verbraucht oder erzeugt wird."
Leistung der einzelne Akt und Energie die Summe an Akten in einem Zeitraum?
https://www.bmwk-energiewende.de/EWD/Redaktion/Newsletter/2016/12/Meldung/direkt-erklaert.html