Physik

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Wie löse ich diese Aufgabe in der Thermodynamik, bezogen auf?

Hallo zusammen, ich studiere aktuell Maschinenbau und belege gerade das Modul Technische Thermodynamik. Dabei habe ich folgende Aufgabe(n): " Quelle: https://www.t-online.de/heim-garten/energie/id_91913532/heizkostenvergleich-waermepumpe-vs-erdgas-wie-viel-geld-kostet-das-heizen-.html Der durchschnittliche Wärmebedarf eines Einfamilienhauses in Deutschland liegt bei 14000 kWh pro Jahr. Es sollen zwei Optionen der Wärmebereitstellung untersucht werden. Option 1: Propangasheizung. Der Wirkungsgrad der Heizung soll mit 95% angenommen werden. Der Gaspreis liegt derzeit bei 8 ct/kWh. Der Heizwert von Propan liegt bei 46,5 MJ/kg. Die brennwertbezogenen CO 2 -Emissionen bei der Verbrennung von Propan liegen bei 0,065 g CO2 /kJ. Option 2: Luft-Wasser Wärmepumpe. Die Leistungszahl der Wärmepumpe kann bei Heizung mit einfachen Konvektionsheizkörpern in ungedämmten Gebäuden mit 3,1 angenommen werden (Heizwassertemperatur 50°C). Der Strompreis für Heizstrom liegt derzeit bei 28 ct/kWh. Die energiebezogenen CO 2 -Emissionen des deutschen Stromes liegen im Jahr 2022 bei ca. 420 g CO2 /kWh. a. Wieviel Geld ist jährlich für die Option 1 bzw. Option 2 für die Energie zum Heizen auszugeben? b. Wieviel CO 2 entsteht bei dem Heizen mit Option 1 und Option 2? c. Beantworten Sie a. Option 2 und b. Option 2 für eine Leistungszahl der Wärmepumpe von 4,8, die bei Nutzung einer Fußbodenheizung angenommen werden kann (Heizwassertemperatur 30°C). d. Beantworten Sie a. Option 2 und b. Option 2 für eine Leistungszahl der Wärmepumpe von 2,2, die bei einem unsanierten Altbau mit sehr alten Strahlungsheizkörpern angenommen werden kann (Heizwassertemperatu 70°C). e. Was ist von der „Wärmepumpenpflicht“ zu halten? Motivation der Bundesregierung vs. Wirtschaftlichkeit der Investition " Ich würde mich über jede Art von weiteren ansätzen freuen. Das hier sind meine bisherigen Kosten=Verbrauch×Preis CO2-Emissionen=Verbrauch×CO2-Emissionsfaktor CO2-Emissionen=Verbrauch×CO2-Emissionsfaktor Für Option 1 (Propangasheizung): VerbrauchOption 1=Wa¨rmebedarfWirkungsgradOption 1 VerbrauchOption 1 ​=WirkungsgradOption 1 ​ Wa ¨ rmebedarf ​ KostenOption 1=VerbrauchOption 1×Gaspreis KostenOption 1 ​=VerbrauchOption 1 ​×Gaspreis CO2-EmissionenOption 1=VerbrauchOption 1×CO2-EmissionsfaktorOption 1 CO2-EmissionenOption 1 ​=VerbrauchOption 1 ​×CO2-EmissionsfaktorOption 1 ​ Für Option 2 (Luft-Wasser Wärmepumpe): VerbrauchOption 2=Wa¨rmebedarfLeistungszahlOption 2 VerbrauchOption 2 ​=LeistungszahlOption 2 ​ Wa ¨ rmebedarf ​ KostenOption 2=VerbrauchOption 2×Strompreis KostenOption 2 ​=VerbrauchOption 2 ​×Strompreis CO2-EmissionenOption 2=VerbrauchOption 2×CO2-EmissionsfaktorOption 2 CO2-EmissionenOption 2 ​=VerbrauchOption 2 ​×CO2-EmissionsfaktorOption 2 ​ Nun, lassen Sie uns diese Berechnungen durchführen: a. Option 1 und Option 2: VerbrauchOption 1=14000 kWh0,95 VerbrauchOption 1 ​=0,95 14000kWh ​ KostenOption 1=VerbrauchOption 1×0,08 EUR/kWh KostenOption 1 ​=VerbrauchOption 1 ​×0,08EUR/kWh CO2-EmissionenOption 1=VerbrauchOption 1×0,065 gCO2/kJ CO2-EmissionenOption 1 ​=VerbrauchOption 1 ​×0,065gCO2/kJ VerbrauchOption 2=14000 kWh3,1 VerbrauchOption 2 ​=3,1 14000kWh ​ KostenOption 2=VerbrauchOption 2×0,28 EUR/kWh KostenOption 2 ​=VerbrauchOption 2 ​×0,28EUR/kWh CO2-EmissionenOption 2=VerbrauchOption 2×420 gCO2/kWh CO2-EmissionenOption 2 ​=VerbrauchOption 2 ​×420gCO2/kWh b. Option 2: VerbrauchOption 2=14000 kWh4,8 VerbrauchOption 2 ​=4,8 14000kWh ​ KostenOption 2=VerbrauchOption 2×0,28 EUR/kWh KostenOption 2 ​=VerbrauchOption 2 ​×0,28EUR/kWh CO2-EmissionenOption 2=VerbrauchOption 2×420 gCO2/kWh CO2-EmissionenOption 2 ​=VerbrauchOption 2 ​×420gCO2/kWh c. Option 2 mit Leistungszahl von 4,8: VerbrauchOption 2=14000 kWh4,8 VerbrauchOption 2 ​=4,8 14000kWh ​ KostenOption 2=VerbrauchOption 2×0,28 EUR/kWh KostenOption 2 ​=VerbrauchOption 2 ​×0,28EUR/kWh CO2-EmissionenOption 2=VerbrauchOption 2×420 gCO2/kWh CO2-EmissionenOption 2 ​=VerbrauchOption 2 ​×420gCO2/kWh d. Option 2 mit Leistungszahl von 2,2: VerbrauchOption 2=14000 kWh2,2 VerbrauchOption 2 ​=2,2 14000kWh ​ KostenOption 2=VerbrauchOption 2×0,28 EUR/kWh KostenOption 2 ​=VerbrauchOption 2 ​×0,28EUR/kWh CO2-EmissionenOption 2=VerbrauchOption 2×420 gCO2/kWh CO2-EmissionenOption 2 ​=VerbrauchOption 2 ​×420gCO2/kWh

Tablarträger Tragkraft berechnen?

Ich möchte die Tragkraft berechnen. Es geht um folgende Träger: https://www.heimwerkertools.com/regal-garderobenausstattung/tablartraeger/4182/gedotec-tablartraeger-clever-mit-anschraubplatte-stahl-verzinkt maximale Tragkraft: 30 kg per Paar bei Belastung der Tragarme in der Mitte , gleichmäßig verteilt auf 2 Tragarme Die Tiefe des Trägers beträgt 112 mm. Nun soll ein 30 cm tiefes Brett aufgesteckt werden. Der Gegenstand auf diesem Regalbrett steht exakt mittig auf dem Brett. Da das Brett ja aber fast dreifach so tief ist wie der Träger und das Gewicht daher eher vorne auf den Träger wirkt, frage ich mich, mit welcher Tragkraft ich rechnen darf?

Auf welchem Faktor erhöht sich der Lichtstrom bei unveränderter Beleuchtung durch eine Pupille, wenn sich der Pupillendurchmesser von 1,2mm auf 4,8mm erweiter?

Hallöchen, ich habe versucht die Frage oben zu beantworten. Allerdings versteh ich es nicht ganz. Das ist die Lösung: Entscheidend für den Lichtstrom ist die Fläche, durch die das Licht ins Auge eintritt. Die Fläche ist proportional zum Quadrat des Radius (A=pi r ^2), der Radius (Pupillendurchmesser) steigt auf das 4-Fache, folglich die Fläche auf das 16-Fache. Damit steigt auch der Lichtstrom auf das 16-Fache. Was ich nicht verstehe: was bedeutet der Satz: die Fläche ist proportional zum Quadrat des Radius. Also der Radius zum Quadrat also r^2 oder wie? Weil dann verwirrt mich die Formel, weil die ist ja eig für die Fläche des Kreises. Was hat es hiermit zu tun. Und warum ist der Radius der Pupillendurchmesser? und warum steigt dieser auf das 4-fache? Ich hoffe um eine verständnisvolle Erklärung. Vielen vielen Dank im Voraus!!