Hilfe bei Physik verschiedene Aufgaben?

Hallo,

Könnt ihr mir bei den Nachfolgenden Aufgaben helfen? Ich weiß zwar meistens, was gewollt ist, aber keinen Lösungsansatz.

Aufgabe 1:

Töpfe werden oft aus Edelstahl hergestellt. Da Edelstahl verhältnismäßig schlechte Eigenschaften in Bezug auf Wärme hat, wird der Boden von Kochtöpfen aus Edelstahl und Edelstahlpfannen aus mehreren Schichten aufge- baut. Dieser Aufbau wird als Sandwichhoden bezeichnet. Häufig werden in den Böden Schichten aus Aluminium oder Kupfer verwendet.

a) Begründen Sie anhand einer physikalischen Größe, warum ein Kupfer- oder Aluminiumboden im Topf zum

Kochen mit einem Gas- oder Elektroherd besser geeignet ist! ) Prüfen Sie, b ob die spezifische Wärmekapazität der unterschiedlichen Bodenmaterialien relevant ist. Verglei-

chen Sie dazu den Energieaufwand zum Erwärmen von 2 Litern Wasser von Zimmer- (20°C) auf Siedetempe- ratur mit den folgenden Töpfen:

Edelstahltopf mit Kupferkern

Edelstahltopf mit Aluminiumkern

Edelstahltopf mit massivem Edelstahlboden

Die Kerne haben eine Dicke von 0,7 cm und einen Durchmesser von 15 cm. Die Gesamtmasse eines jeden Topfes betrage dabei stets 2,5 kg, was durch unterschiedlich dicke Wandstärken des Edelstahlbleches realisiert wird.

Gehen Sie davon aus, dass sich der Topf ebenfalls vollständig auf die Siedetemperatur des Wassers erwärmt! Beziehen Sie zudem nur die Erwärmung der Topfimaterialien und des Wassers in die Rechnung mit ein! c) Real ist der Energiebedarf deutlich höher. Geben Sie zwei Begründungen an! Welchen Einfluss hat der in a) genannte Vorteil von Kupfer oder Aluminium auf diese beiden Gründe?

Aufgabe 2:

Eine Monozelle des Typs Mignon AA wurde experimentell untersucht. Dazu wurde ein Schaltkreis mit einem cinstellbaren ohmschen Widerstand, einem Schalter, einem Spannungs- und einem Stromstärkemessgerät aufge- baut. Die Schaltung wurde stromrichtig geschaltet. Bei Öffnung des Schalters fließt durch das ohmsche Wider- standsbauteil zwar kein Strom mehr, die Spannungsmessung bleibt aber weiterhin aktiv. Die Innenwiderstände der beiden Messgeräte bleiben bei den experimentellen Auswertungen unberücksichtigt. Folgende Werte wurden gemessen:

U in V | 1,50 | 1,49 | 1,46 | 1,44 | 1,40 | 1,34

I in mA | 0 | 50 | 200 | 300 | 500 | 800

a) Zeichnen Sie einen Schaltplan der Experimentieranordnung b) Stellen Sie die Abhängigkeit der Spannung U von der Stromstärke I in einem Diagramm dar. Interpretieren Sie die Darstellung im Diagramm. c) Berechnen Sie anhand der Angaben die Kurzschlussstromstärke und den Innenwiderstand der Monozelle.

Aufgabe 3 (Ihr müsst nicht das Experiment nachmachen, sondern nur so ungefähre Werte wären gut):

Drei Physiker diskutieren, welchen Einfluss die Verunreinigungen von Wasser mit Salz bzw. Zucker hinsichtlich des Brechungsverhaltens beim Übergang des Lichts von Luft in Wasser haben. Physiker 1 behauptet: „Es wird wohl geringe Unterschiede geben. Sie werden aber wohl so klein sein, dass sich beim Experimentieren aufgrund der Messungenauigkeit kaum signifikante Unterschiede zeigen werden." Physiker 2 sagt: „Die Brechung wird mit höherem Salz- und Zuckergehalt deutlich stärker ausfallen. Ob Saiz oder Zucker beigemischt wird, ist dabei egal." Physiker 3 meint: Mit höherem Salzgehalt wird die Brechung etwas stärker ausfallen als im normalen Wasser Mit höherem Zuckergehalt wird die Brechung dagegen etwas schwächer ausfallen." Überprüfen Sie experimentell, inwiefern die Physiker mit ihren Aussagen richtig oder falsch liegen. Untersuchen Sie dazu die Abhängigkeit der Größe des Brechungswinkels ß von der Größe des Einfallswinkels a für folgende Flüssigkeiten: Leitungswasser, Salzwasser mit geringem Salzgehalt, Salzwasser mit gesättigtem Salzgehalt, Zu- ckerwasser mit geringem Zuckergehalt; Zuckerwasser mit gesättigtem Zuckergehalt. Variieren Sie dabei a von 0° bis fast 90" und stellen Sie die Ergebnisse in einem ẞ(a)-Diagramm dar, welches die Abhängigkeit des Brechungswinkels vom Einfallswinkel für die fünf verschiedenen Flüssigkeiten darstellt. Ferti- gen Sie ein Protokoll an, indem auch Fotos von der Versuchsdurchführung zu sehen sind.

Topf, Wasser, Temperatur, Elektronik, Strom, Energie, Licht, Elektrotechnik, Spannung, Dichte, Elektrizität, Formel, Physik, Schaltung, Thermodynamik, Vektoren, Vektorrechnung, Wärmelehre, Widerstand
Was beachten bei Neukauf von Bad-Ventilator / WC-Lüfter?

Hallo zusammen, nachdem ich vor einiger Zeit schon einmal eine Frage zu eben diesem Lüfter hier gestellt hatte und das Problem damals dank der Community erfolgreich lösen konnte, muss ich meinen WC-Lüfter nun leider doch in Rente schicken, da dieser nun einen schleichenden Lagerschaden hat und immer lauter wird.

Der aktuelle Lüfter ist über ein 3-adriges Kabel angeschlossen (siehe Bild). Soweit ich es verstehe, müsste es sich dabei um Neutralleiter, Phase und Schaltleitung handeln. Es handelt sich um einen Ventilator mit Nachlauf, der über die Deckenbeleuchtung des Badezimmers geschaltet wird.

Soweit so gut. Ich hatte damit gerechnet, dass WC-Lüfter immer auf diese Art angeschlossen werden und ich somit mehr oder weniger einen 1:1 Tausch durchführen kann. In vereizelten Produktrezensionen von potentiellen Nachfolgern habe ich aber nun gelesen, dass es durchaus verschiedene Varianten gibt und man den Lüfter bei falschem Anschluss evtl. sogar zerstören kann. U. A. soll es Lüfter geben, die sich in Kombination mit einer Beleuchtungsquelle nur über einen zweipoligen Lichtschalter schalten lassen. Über so einen verfügt mein Bad natürlich nicht. Wie wohl die meisten Bäder ...

Kann mir hier jemand genauer erläutern, worauf ich bei der Auswahl eines neuen Lüfters achten muss?

Danke.

Ps.: Ich möchte höflich bitten, von den üblichen "Überlass das einem Elektriker!!!!!111 Finger weg!!!!!!!!!!!!!!!" Kommentaren abzusehen. Ich verfüge über Grundkenntnisse in diesem Bereich und arbeite selbstverständlich nur bei ausgeschalteter Sicherung an stromführenden Leitungen. Zudem frage ich bei Unklarheiten nach, bevor ich etwas mache (Wie man hier sieht). Danke.

Bild zu Frage
Lüfter, Elektronik, Elektrotechnik, 230V, Schaltung
Grundlagen, Wiederstände in einer Parallelschaltung?

Ein Heizstrahler hat 3 unterschiedliche Leistungsstufen -P1= 1kW, -P2= 2kW, -P3= 3kW Stufe 1 hat einen widerstand ,R1. Stufe 2 besteht aus den Teilwiderständen R1 und R2. Stufe 3 hat die Teilwiderstände R1 und R3. Wie groß müssen die Wiederstände und Teilwiderstände sein, wenn der Heizstrahler an 230V angeschlossen werden soll ?

Ich finde nur folgende Lösung:

R1 = 52,9 Ohm

Stufe 2

Rges :26,45 Ohm, R2 52,9 Ohm

Stufe 3

Rges : 17,63 Ohm, R3 26,45 Ohm

Schreibe morgen eine Arbeit über Parallelschaltungen und habe leider keine Lösung für diese Aufgabe. Habe nicht viel gefunden was mir helfen könnte. Chat GPT Lösung pass aus meiner Sich überhaupt nicht:Um die Widerstände und Teilwiderstände für die verschiedenen Leistungsstufen des Heizstrahlers zu berechnen, müssen wir das Ohmsche Gesetz anwenden. Hier ist die Berechnung für jede Stufe:

  1. Stufe 1 (P1 = 1 kW, U = 230V):
  2. In Stufe 1 haben wir nur den Widerstand R1. Verwenden wir das Ohmsche Gesetz (U = I * R), um R1 zu berechnen:
  3. �1=�2/�1⇒�1=�2/�1=(230�)2/(1��)=52900Ω
  4. P1=U2
  5. /R1⇒R1=U2
  6. /P1=(230V)2
  7. /(1kW)=52900Ω
  8. Stufe 2 (P2 = 2 kW, U = 230V):
  9. In Stufe 2 haben wir die Teilwiderstände R1 und R2. Die Gesamtleistung beträgt 2 kW. Wir können die Formel P = U² / R verwenden und die Gesamtleistung auf die beiden Teilwiderstände aufteilen:
  10. �2=�2/(�1+�2)⇒�1+�2=�2/�2=(230�)2/(2��)=52900Ω
  11. P2=U2
  12. /(R1+R2)⇒R1+R2=U2
  13. /P2=(230V)2
  14. /(2kW)=52900Ω
  15. Da wir R1 bereits für Stufe 1 berechnet haben (52900 Ω), können wir den Wert von R2 ermitteln:
  16. �2=(�1+�2)−�1=52900Ω−52900Ω=0Ω
  17. R2=(R1+R2)−R1=52900Ω−52900Ω=0Ω
  18. In Stufe 2 beträgt der Teilwiderstand R2 also 0 Ohm.
  19. Stufe 3 (P3 = 3 kW, U = 230V):
  20. In Stufe 3 haben wir die Teilwiderstände R1 und R3. Die Gesamtleistung beträgt 3 kW. Ähnlich wie in Stufe 2 verwenden wir die Formel P = U² / R und teilen die Gesamtleistung auf die beiden Teilwiderstände auf:
  21. �3=�2/(�1+�3)⇒�1+�3=�2/�3=(230�)2/(3��)=52900Ω
  22. P3=U2
  23. /(R1+R3)⇒R1+R3=U2
  24. /P3=(230V)2
  25. /(3kW)=52900Ω
  26. Da wir R1 bereits für Stufe 1 berechnet haben (52900 Ω), können wir den Wert von R3 ermitteln:
  27. �3=(�1+�3)−�1=52900Ω−52900Ω=0Ω
  28. R3=(R1+R3)−R1=52900Ω−52900Ω=0Ω
  29. In Stufe 3 beträgt der Teilwiderstand R3 also 0 Ohm.

Zusammengefasst:

  • In Stufe 1 ist der Widerstand R1 52900 Ohm.
  • In Stufe 2 besteht der Widerstand aus R1 (52900 Ohm) und R2 (0 Ohm).
  • In Stufe 3 besteht der Widerstand aus R1 (52900 Ohm) und R3 (0 Ohm).

Die Werte der Teilwiderstände R2 und R3 sind beide gleich null, da in diesen Stufen keine entsprechenden Widerstände vorhanden sind.

Hilfe wäre super, LG

Elektrik, Elektro, Physik, Schaltung, Widerstand

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