Wie rechne ich das?
Nach einem Wassereinbruch in einem Bergwerk soll eine elektrische Pumpe aus einem Schacht 60000 l Wasser um 600 m anheben. Der Wirkungsgrad des gesamten Pumpensystems liegt bei Ν = 80%.
Wie viel elektrische Energie ist hierzu nötig? Etwa...
Mein Ansatz: Hubarbeit berechnen: 360 MJ und dann durch 3600s teilen --> 1 * 10^5 und dann diese Angabe durch den Wirkungsgrad teilen --> Die Lösungsmöglichkeiten sind in kWh angegeben also ist meine Rechnung falsch? (Lösung 1,25 kWh)
2 Antworten
normalerweise antworte ich nicht, wenn ich es nicht 100% weiß, also wäre schön, wenn mich andere berichtigen oder bestätigen.
wenn ich 60.000 kg um 600 m anhebe, dann sind das 36MN
36 MN entsprechen 36 MJ und das sind 36.000.000 Ws
aus dem Net
Die Grundeinheit ist das Watt ( W); 1 Watt entspricht einem Joule pro Sekunde und genügt für den Antrieb eines kleinen Spielzeugmotors. Ein Kilowatt (kW) entspricht 1 kJ pro Sekunde oder 3600 kJ = 3,6 MJ = 1 kWh pro Stunde.
36.000.000 W/s : 3600 = 10.000 W/h = 10 kW/h
10 kW/h : 0.8 = 12,5 kW/h
12,5 kW/h müssen den Pumpen an elektrischer Energie zugefügt werden
puh, ich hoffe ich habe es richtig
Die Lösung ist 125 kWh ich bin extremst wegen der Einheit Wh --> das ist doch die Die Leistung mal der Zeit?
also die elektrische Energie ist P_zu und die Kraft, die das Wasser in die Höhe pumpt ist P_ab
aber warum sind es 125 kW/h und nicht 12,5 kW/h ?
Ich weiss es nicht, die Einheit ist ja auch eigentlich kW *h und nicht durch die stunde was mich halt verwirrrt
Also das was gepumpt wird ist die Nutzenergie?
nein, das was gepumpt wird ist Wasser und Wasser ist keine Energie in dem Sinne
Du hast eine Pumpe, wie wird diese Pumpe angetrieben ?
ist da eine Kurbel dran und kurbelst Du mit der Hand ?
nein, es wird elektrische Energie ZUgeführt und diese zugeführte elektrische Energie treibt einen Motor an.
Hier wird elektrische Energie ZUgeführt und in Bewegungsenergie umgewandelt.
An der Motorwelle ist ein Schaufelrad oder eine Schnecke, die dann das Wasser in Bewegung setzt. Diese mechanische Kraft, die das Wasser in Bewegung setzt ist die ABgefürte Energie.
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Die Grundeinheit ist das Watt ( W ); 1 Watt entspricht einem Joule pro Sekunde und genügt für den Antrieb eines kleinen Spielzeugmotors. Ein Kilowatt (kW) entspricht 1 kJ pro Sekunde oder 3600 kJ = 3,6 MJ = 1 kWh pro Stunde.
wenn 3,6 MJ = 1 kW/h sind, dann
sind 36 MJ = 10 kW/h ..... / steht nicht für "geteilt", sondern für "pro"
ist wie mit km/h 50 km PRO h
Ich verstehe halt nicht wieso ich durch 3600s und dann mal 24 teile das verwirrt mich alles gerade
also von der 24 weiß ich nix .... wo kommt die her ?
W/s = 1 Joule
Wir haben in der Rechnung 36.000.000 Joule, also 36.000.000 W/s
Wenn ich jetzt durch 60 teile habe ich W/min und noch einmal geteilt durch 60 dann habe ich W/h
60 * 60 = 3600
also, wenn ich W/s in W/h umwandeln will, dann muss ich durch 3.600 teilen
36.000.000 W/s : 3.600 = 10.000 W/h .... und das wiederum geteilt durch 1000, weil ich W in kW umrechnen will.
also 10.000 W/h : 1.000 = 10 kW/h
Wieso nehme ich nicht mal 3600s? Ich dachte 1h hat 3600s und sorry mit der 24 war ne andere Rechnung. Wie du das erklärst ist schon sehr sehr gut, bin kurz davor den Verständnisdurchbruch zuhaben
also ein bisschen musst Du auch mal selber nachdenken,
wenn ich 100000000 sekunden haben, was muss ich machen das in stunden umzurechnen .... bestimmt nicht mal 3600
was ist richtig, a) oder b)
a) 3.600 sek * 3.600 = 12.960.000 Stunden
b) 3.600 sek : 3.600 = 1 Stunde
Weil 1 J = 1 Ws und 100J = 100W*s um auf h zukommen muss ich die 100 durch 3600s teilen. So hätte ich das jetzt verstanden ;)
ich habe das hier schon einmal geschrieben, und ich habe keine Lust alles mehrfach zu schreiben.
wenn Du nicht zuhören willst, dann verschwende bitte nicht meine Zeit, ich habe keinen Bock mehr
ich habe oben schon einmal geschrieben:
wenn 3,6 MJ = 1 kW/h sind, dann
sind 36 MJ = 10 kW/h ..... / steht nicht für "geteilt", sondern für "pro"
ist wie mit km/h 50 km PRO h
also folglich sind W/s -> Watt PRO sekunde UND NICHT geteilt
Ach du meine Güte ich Schussel! Das tut mir unglaublich leid, ich hab gerade mit Scheuklappen gedacht. Du musst und solltest dich nicht wiederholen, danke für deine stetige Hilfe!! Wegen Leuten wie dir, lernen Leute wie ich jeden Tag was neues dazu. Tut mir wirklich mega leid, wenn du so genervt wegen mir warst. Einen wundervollen Tag <3
schon OK, aber ich musste das mal sagen 😉
ich hoffe Du schaust in Zukunft genauer hin, wenn man Dir schon hilft ...
und nun vergessen wir das .... danke und Dir auch ein schönes Wochenende.
Ja definitv, bin dir auch mega dankbar für die Zeit, die du dir genommen hast. Ist nämlich keine Selbstverständlichkeit ;)
Ich sag dann auch mal Hoch die Hände Wochenende!
ein problem : in der Aufgabenstellung ist die Lösung noch 1 komma 25 kWh . Du kommst richtig auf 12.5 kW pro! h und jetzt sagt der Fragesteller plötzlich 125 kWh . ..............................und meine extraFrage : Wie viel elektrische Energie ist hierzu nötig? ...........reichen jetzt 12.5 kW die 1 Stunde lang wirken oder nicht ?
puh
reine Theorie, in der Praxis habe ich da keine Ahnung
hier ist eine 12,5 kW Pumpe die schafft 10 Bar ... macht bei 1 cm² Öffnung 100 m höhe. Leider finde ich nix über die Liter/h.
mir kommt die Aufgabe sehr sehr theoretisch vor.
Ich kann da echt nix im Bezug zur Realität sagen 🤔
Erst stellen wir eine Energiebilanz auf:
Die Potentielle Energie ist allgemein:
Epot=m*g*h
diese Energie muss aufgebracht werden zusätzlich haben wir nun einen bestimmten Wirkungsgrad, das heißt 20% der Energie wird nicht dazu beitragen weshalb die zugeführte Energie wesentlich größer wird:
E=m*g*h/0,8
E=60000kg*9,81(N/kg)*600m/0,8=441,45MJ
Diese Energiemenge ist also insgesamt nötig.
Leistung und Energie ist nicht das selbe. Leistung ist Arbeit pro Zeit. Das heißt die Energieänderung pro Zeit.
P=W/t
Wenn wir eine kleine Leistung haben, brauchen wir mehr Zeit um auf diese Gesamte Energiemenge zu kommen.
Sagen wir, dass ding soll in 24h fertig sein, dann entspricht das ganze:
P=W/t
E=W=1Nm=1J=1Ws
441,45MWs=441,45*10^6Ws
P=441,45*10^6Ws/3600s*24h
P=5,109kW
in 24h haben wir also eine aufgenommene elektrische Energiemenge von:
5,109kW*24h=122,616kWh
Und ich weiss du hast mir das letze Woche mit dem Wirkungsgrad erklärt aber ich bin immer noch verwirrt. Wenn ich die Hubarbeit/leistung berechne --> handelt es sich dann dabei um meine Nutzenergie und beschreibt die aufzubringende elektrische Arbeit/Leistung unserer Aufnahmeleistung?