Nutzbarkeit von Energie

Yedi · Anmeldungsdatum: 14.06.2011 Beiträge: 1

Meine Frage:
Die Leistung eines Wasserrades beträgt 2kW. Im Rad "fällt das Wasser" 3m nach unten. Wie viel Wasser müsste pro Stunde durch das Wasserrad laufen, wenn die gesamte potenzielle Energie des Wassers in nutzbare kinetische Energie gewandelt würde. Wie groß ist die Wassermenge bei einem Wirkungsgrad von 40% ?

Meine Ideen:
zum 1 Aufgabenteil:

1 Liter Wasser entspricht 1 kg und das eintspricht 10 Newton.
10 Newton mal 3 Meter = 30 J = 0,03 kJ

weiter komm ich leider nich unglücklich

zum 2 Aufgabenteil:
2 kW = 2000W
E = P * t
E = 2000 W * 3600 s
E = 7200000 J = 7200 kJ
das entspricht ja einem Wirkungsgrad von 40 %
dann würde daraus ja folgen:
7200 kJ = 40 %
180 kJ = 1 %
18000 kJ = 100 %

und wie kann man dies nun in Liter umrechnen ???

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Genutzte Energie

Wnutz=Wzu*eta

eta=Wirkungsgrad

Wnutz=P*t

Wzu=m*g*h

m=Wassermenge (Masse)

Also

P*t=m*g*h*eta

Nach m aufgelöst:

m=P*t/(m*g*h*eta)

Im ersten Aufgabenteil ist eta=1, im zweiten ist eta=0,4

1kg Wasser hat ein Volumen von 1l, 1000 kg Wasser haben demnach ein Volumen von 1000l=1m³.