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nono02
Anmeldungsdatum: 15.09.2019
Beiträge: 3
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 nono02 Verfasst am: 15. Sep 2019 15:19 Titel: Heizwert, Wärmequellen |
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Meine Frage:
Guten Tag
Ich versuche schon die ganze Zeit zwei Aufgaben zu lösen und verstehe nicht, wie ich diese lösen kann.
1. Heiris Campingkocher verbraucht in der höchsten Heizstufe 6.6 g Butan pro Minute. Wie lange dauert es, um 880 g Wasser in einem 340 g schweren Aluminiumtopf um 44 °C zu erwärmen, wenn der Kocher einen Wirkungsgrad von 66% hat?
2. Der Sonnenkollektor von Susi ist in der Lage pro Minute 6 kg Wasser von 16 °C auf 41 °C zu erwärmen, wenn die Sonne mit einer mittleren Leistung von 531 W/m2 einstrahlt. Der Sonnenkollektor hat eine Fläche von 37 m2. Wie gross ist sein Wirkungsgrad?
Meine Ideen:
Ich haben nun bei der ersten Aufgabe bereits folgendes ausgerechnet:
Die Wärme, welche vom Wasser aufgenommen wird -> Masse des Wassers x Spezifische Wärmekapazität des Wassers x Temperaturdifferenz = 161'927.04 J
Die Wärme, welche vom Aluminium aufgenommen wird -> Masse des Aluminiumtopfes x spezifische Wärmekapazität des Aluminiums x Temperaturdifferenz = 13404.16 J
Danach habe ich diese beiden Resultate zusammengerechnet, wodurch ich dann auf 175'331.04 J gekommen bin. Dies ist nun die gesamte abgegebene Wärme des Butans pro Minute.
Nun verstehe ich aber nicht, wie ich berechnen kann, wie lange dies dauert.
Bei der zweiten Aufgabe habe ich folgende Ansätze:
Ich wollte Q berechnen (Wärme). Wärme ergibt sich aus Leistung mal Zeit. -> 19'647 J/s x 60 Sekunden = 1'178'820 J
Aber mit diesen Angaben habe ich doch keine Chance, auf den Wirkungsgrad zu kommen?
Könnt ihr mir bei diesen zwei Aufgaben weiterhelfen? Ich wäre sehr dankbar dafür.
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 15. Sep 2019 15:59 Titel: |
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Hallo!
Fangen wir mal mit der ersten Aufgabe an. Die von dir berechnete Wärmemenge wird vom Wasser und dem Aluminium aufgenommen.
Diese muss gleich der beim Abbrand von Butan abgegebenen und genutzten Wärmemenge sein. Du benötigst also noch den Heizwert von Butan (nicht den Brennwert, da die Kondensationswärme des entstehenden Wasser beim Campingkocher nicht genutzt werden kann). Als Gleichung sieht es dann so aus:
\Delta T)
Jetzt nur noch nach Delta t auflösen und Werte einsetzen.
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nono02
Anmeldungsdatum: 15.09.2019
Beiträge: 3
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autor237
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509
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| autor237 Verfasst am: 16. Sep 2019 17:50 Titel: |
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| nono02 hat Folgendes geschrieben: |
Ich habe nun ein Bild eingefügt von der Formel. Ist das korrekt so? Und ist der Heizwert von Butan 45.7 MJ/kg, stimmt das?
Meinen Sie mit H nun den Heizwert und mit mn den molaren Normwert? |
Nein die Formel ist nicht ganz korrekt. Den Massenumsatz  und den Wirkungsgrad  musst du auch noch auf die rechte Seite bringen. Der Heizwert  ist richtig.
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nono02
Anmeldungsdatum: 15.09.2019
Beiträge: 3
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| nono02 Verfasst am: 16. Sep 2019 18:01 Titel: |
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| autor237 hat Folgendes geschrieben: | | nono02 hat Folgendes geschrieben: |
Ich habe nun ein Bild eingefügt von der Formel. Ist das korrekt so? Und ist der Heizwert von Butan 45.7 MJ/kg, stimmt das?
Meinen Sie mit H nun den Heizwert und mit mn den molaren Normwert? |
Nein die Formel ist nicht ganz korrekt. Den Massenumsatz und den Wirkungsgrad musst du auch noch auf die rechte Seite bringen. Der Heizwert ist richtig. |
Ah ja super. Nun blicke ich durch. Ich habe diese Symbole nicht verstanden. Vielen Dank für Ihre Hilfe und dass Sie sich Zeit genommen haben, ich schätze das sehr.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 17. Sep 2019 13:35 Titel: |
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Aufgabe 2
| nono02 hat Folgendes geschrieben: | | Aber mit diesen Angaben habe ich doch keine Chance, auf den Wirkungsgrad zu kommen? |
Nimm einfach die Formel für den Wirkungsgrad
und setze
und
Win hast Du ja schon brechnet.
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