Energieberechnungen < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 15:48 Fr 09.01.2009 | | Autor: | Marius6d |
| Aufgabe 1 | Ein Stausee hat ein Fassungsvermögen von 400 Millionen Kubikmetern. Nehmen wir nun an, er
diene dem Betrieb eines Kraftwerks, das 800 m tiefer liegt. Die Druckleitung sei 1600 m lang und
habe einen Innendurchmesser von 120 cm.
Wie gross ist die umgesetzte Leistung, wenn pro Sekunde 15 Kubikmeter Wasser durch die
Turbine fliessen? |
| Aufgabe 2 | Wie lange würde es bei Dauerbetrieb dauern, bis der Stausee leer wäre? (Annahme: keine Zuflüsse
während dieser Zeit) |
| Aufgabe 3 | | Wie gross ist die mittlere Wassergeschwindigkeit im Rohr? |
| Aufgabe 4 | | Wie gross ist die kinetische Energie des bewegten Wassers im ganzen Rohr? |
Dies sind Aufgaben aus einer bevorstehenden Abschlussprüfung, leider werden die Lösungen nicht zur Verfügung gestellt, deshalb hoffe ich, dass ihr mir helfen könnt öb das Resultat stimmt.
Aufgabe 1:
m = 15000 kg t = 1 s
Epot = Ekin
m * g * h = 0.5 * m * [mm] v^2
[/mm]
117720000 J = 117720000J
P = w/t
P = 117720000 J * 1s
P = 117720000 W
Aufgabe 2:
15000l/s = 15000 kg / s
lgesamt = 4 * 10^11 kg
t = lgesamt/lAbfluss
t = 4 * 10^11 kg / 15000 kg / s
t = 26666666.67 s
t = 7407.4 h --> 308.6 Tage
Aufgabe 3:
Ekin = Epot
0.5 * m * [mm] v^2 [/mm] = m * g * h
[mm] v^2 [/mm] = (m * g * h) / (0.5 * m)
[mm] v^2 [/mm] = 15696
Daraus die Wurzel ergibt:
v = 125.3 m / s
Aufgabe 4:
Im Rohr befinden sich ingesamt:
VRohr = [mm] ((D^2* \pi)/4) [/mm] * 1600m = 1809.6 [mm] m^3
[/mm]
DichteWasser = 1000kg / [mm] m^3
[/mm]
m = 1000 kg / [mm] m^3 [/mm] * [mm] 1809.6m^3
[/mm]
m = 1809557 kg
Ekin = 0.5 * 1809557 kg * [mm] (125.3m/s)^2
[/mm]
Ekin = 1.42 * 10^10 J
So ich hoffe, dass das nicht zu viel auf einmal.
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
|
|
| |
|
Hallo!
> Aufgabe 1:
>
> m = 15000 kg t = 1 s
Masse in Sekunden? Und was meinst du mit "kg t"?
Du hast 15t=15.000 kg
>
> Epot = Ekin
>
> m * g * h = 0.5 * m * [mm]v^2[/mm]
>
Das ist richtig, aber du brauchst hier die kin. Energie nicht. Es reicht E=mgh=...
> 117720000 J = 117720000J
Wie kommst du auf den Wert? Der Höhenunterschied ist 800m, ich komme auf 12MW
>
> P = w/t
Richtig, schreibe aber besser W für Arbeit oder E für Energie statt w.
>
> P = 117720000 J * 1s
Nein, du hast grade noch geschrieben, daß du durch t teilen mußt, jetzt multiplizierst du damit. (Das hat auf den Zahlenwert keinen weiteren Einfluß, der bleibt ja)
>
> P = 117720000 W
>
> Aufgabe 2:
>
> 15000l/s = 15000 kg / s
>
> lgesamt = 4 * 10^11 kg
>
> t = lgesamt/lAbfluss
>
> t = 4 * 10^11 kg / 15000 kg / s
>
> t = 26666666.67 s
>
> t = 7407.4 h --> 308.6 Tage
>
Richtig!
> Aufgabe 3:
>
> Ekin = Epot
>
> 0.5 * m * [mm]v^2[/mm] = m * g * h
>
> [mm]v^2[/mm] = (m * g * h) / (0.5 * m)
>
> [mm]v^2[/mm] = 15696
>
> Daraus die Wurzel ergibt:
>
> v = 125.3 m / s
Auch das ist richtig, bitte in der vorletzten Zeile die EInheit nicht vergessen!
>
> Aufgabe 4:
>
> Im Rohr befinden sich ingesamt:
>
> VRohr = [mm]((D^2* \pi)/4)[/mm] * 1600m = 1809.6 [mm]m^3[/mm]
>
> DichteWasser = 1000kg / [mm]m^3[/mm]
>
> m = 1000 kg / [mm]m^3[/mm] * [mm]1809.6m^3[/mm]
>
> m = 1809557 kg
>
> Ekin = 0.5 * 1809557 kg * [mm](125.3m/s)^2[/mm]
>
> Ekin = 1.42 * 10^10 J
Stimmt auch!
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 21:50 Fr 09.01.2009 | | Autor: | Marius6d |
Bei Aufgabe 1:
Meine ich das so:
t = 1s
m = 15000kg
t steht für die Zeit nicht für Tonnen
Du kommst auf 12MJ, weil du mit g = 10 [mm] m/s^2 [/mm] und ich mit g = 9.81 [mm] m/s^2 [/mm] gerechnet habe.
Das mit w*t war nur ein Flüchtigkeitsfehler.
Aber natürlich vielen Dank für die Antwort.
|
|
|
|
