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Umwandlung Materie -> Energie, thermische-/ elektrische L
 
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Empedokles



Anmeldungsdatum: 20.07.2012
Beiträge: 14

Beitrag Empedokles Verfasst am: 20. Jul 2012 16:45    Titel: Umwandlung Materie -> Energie, thermische-/ elektrische L Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hi, ich bin Student für Forstwissenschaften und in wenigen Tagen steht mir eine Physikklausur bevor. Altklausuren lässt sich entnehmen, dass die folgende Aufgabe (höchstens in leicht abgewandelter Form) auch in der mich betreffenden Klausur gestellt wird:

____________________________________________________________________

In einem Kernkraftwerk werden pro Sekunde 20 µg Materie gemäß der Formel E=m*c² in Energie umgewandelt (c=3,0*10^8 m/s)

a) Welcher thermischen Leistung (in Watt) entspricht dies?
b) Welche elektrische Leistung wird daraus erzeugt, wenn Dampferzeuger und Turbine zusammengerechnet einen Wirkungsgrad von 36% besitzen?

____________________________________________________________________

Über jede Hilfe wäre ich sehr dankbar!

Meine Ideen:
Ich bewege mich was diese Aufgabe angeht, auch nach Durchblättern des Vorlesungsskriptes, leider noch völlig im Dunkeln, auch wenn ich befürchte, dass die Aufgabe garnicht so schwer ist.
nucleus
Gast





Beitrag nucleus Verfasst am: 20. Jul 2012 17:27    Titel: Antworten mit Zitat

Gegeben ist, wie viel Masse pro Sekunde umgewandelt wird, sowie wie viel Energie pro umgewandelter Masse frei wird. Kannst du damit berechnen, wie viel Energie pro Sekunde freigesetzt wird?
Empedokles



Anmeldungsdatum: 20.07.2012
Beiträge: 14

Beitrag Empedokles Verfasst am: 20. Jul 2012 22:16    Titel: Antworten mit Zitat

nucleus hat Folgendes geschrieben:
Gegeben ist, wie viel Masse pro Sekunde umgewandelt wird, sowie wie viel Energie pro umgewandelter Masse frei wird. Kannst du damit berechnen, wie viel Energie pro Sekunde freigesetzt wird?


Okay, also E=(20*10^-9 kg) * (3,0*10^8 m/s)^2=180*10^7 J
Da das, aus Aufgabenstellung hervorgehend, die freigesetzte E/s ist folgt daraus 180*10^7J/s, sprich Watt.
Die Antwort auf a) ist also 180*10^7 W ?

Wenn das stimmt bedanke ich mich schonmal.
Und was hat es mit "Wirkungsgrad von 36%" auf sich, aus Aufgabenteil b) ?
nucleus
Gast





Beitrag nucleus Verfasst am: 20. Jul 2012 23:16    Titel: Antworten mit Zitat

Die Rechnung bei a) sieht gut aus. Tanzen

Empedokles hat Folgendes geschrieben:
Und was hat es mit "Wirkungsgrad von 36%" auf sich, aus Aufgabenteil b) ?

Wie ist der Wirkungsgrad allgemein definiert? Worauf beziehen sich folglich die 36% in diesem Zusammenhang?
Empedokles



Anmeldungsdatum: 20.07.2012
Beiträge: 14

Beitrag Empedokles Verfasst am: 20. Jul 2012 23:32    Titel: Antworten mit Zitat

nucleus hat Folgendes geschrieben:

Wie ist der Wirkungsgrad allgemein definiert? Worauf beziehen sich folglich die 36% in diesem Zusammenhang?


hmm.. quasi:
E(raus)/E(rein) = 36% = 0,36
-> E(raus) = 0,36*(180*10^7 W) = 64,8*10^7W
?
nucleus
Gast





Beitrag nucleus Verfasst am: 21. Jul 2012 09:58    Titel: Antworten mit Zitat

Etwas eleganter formuliert "Wirkungsgrad = Nutzleistung / zugeführte Leistung", aber das Ergebnis stimmt.
Empedokles



Anmeldungsdatum: 20.07.2012
Beiträge: 14

Beitrag Empedokles Verfasst am: 21. Jul 2012 10:34    Titel: Antworten mit Zitat

nucleus hat Folgendes geschrieben:
Etwas eleganter formuliert "Wirkungsgrad = Nutzleistung / zugeführte Leistung", aber das Ergebnis stimmt.


Alles klar, dann auf jeden Fall vielen Dank für die gute Hilfe! Thumbs up!
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 21. Jul 2012 11:02    Titel: Antworten mit Zitat

nucleus hat Folgendes geschrieben:
"Wirkungsgrad = Nutzleistung / zugeführte Leistung"
Wenn genau gesagt wird, was unter "Nutzen" verstanden werden soll. Bei den KKW wäre für mich die Frage der Wärmenutzung.
Man kann mit dieser revolutionären Neuheit beispielsweise bei guten 95% heizen.
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