Erwärmen von Wasser

FranziMaus2 · Anmeldungsdatum: 05.11.2013 Beiträge: 7

Meine Frage:
Die Strahlungsleistung der Sonne beträgt an einem klaren Sommertag durchschnittlich 900W pro m². Wie lange dauert es, bis sich das Wasser von 18°C auf 65°C erwärmt, wenn die Anlage einen Wirkungsgrad von 60% hat?
Leute könnt ihr mir das bitte ganz genau mit Formeln und allem drum und dran erklären weil ich bin gerade echt krass aufgeschmissen und ich denke auch das es hier so einige schlaue köpfe gibt die diese Aufgabe im FF machen & genau diese leute bitte ich einfach mir die aufgabe so genau wie möglich zu erklären. Danke im vorraus BIG LOVE FranziMaus2

Meine Ideen:
-Ich habe keine Ahnung was für eine Formel ich verwenden muss und ich weis auch nicht mehr was das mit dem Wirkungsgrad auf sich hat sprich ich kenn mich mit dem Wirkungsgrad nicht mehr aus, geschweige den was er ist.
Sorry für meine Unwissenheit aber Physik ist nicht meine Stärke. smile

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7255

Welches Wasser?
Welche Anlage?

teeth · Gast

Guten Abend

Die besseren Fragen wären: Wieviel Wasser und welche Fläche wird angestrahlt?
So gehe ich einfach mal von 1kg Wasser aus und 1m².

Dann brauchen wir wieder die alte Formel: Q=c*m*▲theta

c ist hier die spez. Wärmekapazität von Wasser. Sie beträgt bei 20°C ungefähr 4,19kj/kg*K. Das bedeutet ich brauche 4,19kj (das ist die Wärmemenge) um 1kg eines Stoffes (hier Wasser) um 1 Kelvin zu erwärmen.

Das m ist unsere Masse. Wie oben schon erwähnt gehe ich von 1kg Wasser aus.

▲theta ist unsere Temperaturdifferenz, die wir erhalten, wenn wir die höhere Temperatur von der niedrigeren abziehen. Also: 65ºС–18°C

Eingesetzt ergibt das:Q=4,19kj/kg*K * 1kg * 47K
Das Ergebniss ist ungefaehr Q=197,4kj (Ich habe gerade keinen Taschenrechner zur Hand also nochmal nachrechnen)
Die Einheiten kuerzen sich raus das Kilojoule uebrigbleibt. Das ist die Waermemenge, die die Sonne uns liefert.

Jetzt muss mann wissen das 1Watt gleich 1j/s ist, dann ist alles einfach.

Also die Sonne strahlt mit 900Watt oder Joule/sekunde auf die Anlage. Das sind 0,9kj/s

Jetzt nehmen wir die oben ausgerechnete Zahl 197,4kj und teilen durch 0,9kj/s dann haben wir ungefaehr 217,1s bestrahlungszeit. Wie gesagt immer nachrechnen.
Jetzt hat die Anlage aber nur einen Wirkungsgrad von 60%.
Das bedeutet wir braeuchten 217,1sek. wenn die Anlage 100% schaffen wuerde. In wirklichkeit gehen jedoch 40% der Sonnenenergie verloren. Die muessen wir noch draufrechnen. Keine Anlage schafft 100%.
Am einfachsten geht das mit dem Dreisatz. Also 217,1sek. / 60% * 100%

Dann hast du das Ergebniss.
Das schaffe ich allerdings nicht im Kopf.

gruss teeth

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861