Wärmekapazität von Wasser

flow · Gast

hallo! kann mir jemand helfen bei meiner hausaufgabe, es ist echt wichtig, denn am dienstag schreiben wir eine prüfung...
also:

1.kann man genügend sonnenenergie im sommer für den winter auffangen und im keller als heisses wasser speichern?
( mittlere sonneneinstrahlung 400W/m^2 währed 4 sommermonaten à 8h pro tag. wirkungsgrad der kollektoren, die mit der sonnenenergie wasser aufheizen 65 prozent. oelbedarf einer vierköpfigen familie pro winter 2000 liter. heizwert des oels 3,8 mal 10^7J/l.
Berechnen sie:
a. die fläche in m^2, die die kollektoren mindestens aufweisen müssen, um im sommer für den ganzen winter genügend sonnenenergie aufzufangen.
b. die mindesthöhe eines wassertanks in einem grossen kellerraum mit der bodenfläche 5m mal 7m die für speicherung der sommerenergie für den winter nötig ist. masimale wassertemperatur 95 grad celsius, minimale 35 grad celsius. wirkungsgrad hier 60 prozent. wie beantworten sie jetzt die am anfang dieser aufgabe gestellte frage.

die lösungen die ich vom lehrer habe (a. 68m^2, b. 11,5m) stimmen nicht mit meinen überein.

mein ansatz:
a. 400W/m^2 60 prozent wird zu 260 Watt
4 Monate à 8h sind 3.5136 mal 10^6
2000 liter mal 3.8 mal 10^7 sind 80 prozent, folglich sind 100 prozent 9.5mal10^10
dann habe ich die gleichung
260W mal xm^2 gleich w/t. das liefert mir aber eine fläche von 104 m^2 unglücklich

bitte helft mir!!!! Hilfe

Gast

Vier Sommermonate (Juni - September) = 122 Tage, davon 8 h Sonne pro Tag gibt 976 h = 3,5136e6 s.
Kollektor hat 400 W/m^2 und 65%, gibt zusammen über den Sommer 9,13536e8 Ws (= J) pro m^2.

Öl hat 3,8e7 J/l, mal 2000 l gibt 7,6e10 J, und 7,6e10 J durch 9,13536e8 J/m^2 ist 83,2 m^2.

Wo stammen die 80% her? Wenn das der Wirkungsgrad der Ölheizung ist, dann sind es nur 66,55 m^2.
Und wenn man dann noch mit nur 30 Tagen je Monat rechnet, dann werden es die genannten 68 m^2.
Das aber alles unter der Annahme, dass die gespeicherte Sonnenwärme voll genutzt werden kann,
dass die genannten 65% also der Gesamtwirkungsgrad der Solarheizung ist.

Ich denke du hast durch 80% geteilt statt mit 0,8 zu multiplizieren, aber nur 80% der Energie
des Öls steht ja als Wärme zur Verfügung, der Rest geht durch den Kamin. Also müssen auch nur
diese 80% vom Solarkollektor aufgebracht werden.

flowi · Gast

danke, ich bin echt buff Gott

danke echt, auch das du herausgefunden hast, was ich falsch gemacht habe.
hättest du mir eventuell noch einen lösungsansatzür b, denn irgendwie sehe ich den zusammenhang zwischen fläche und temperatur nicht?!
schönen abend und gruss!