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Wh, Energie, Watt, Joule?
 
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Kilo Joule
Gast





Beitrag Kilo Joule Verfasst am: 15. Jun 2021 10:21    Titel: Wh, Energie, Watt, Joule? Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Ich komme immer noch komplett durcheinander was die Definitionen der Leistung und Energie angeht.
Auch in SI-Schreibweise wird es nicht klarer - brauche das aber, um die anstehende Klausur zu schaffen...

Leistung P = 1 Watt = kg*m^2 / s^3
Energie E = 1 Joule = kg + m^2 / s^2

Ebenfalls Energie ist die Wattstunde? Das verstehe ich nicht...

1 Wh =( kg*m^2 / s^3) * 3600 s

Stimmt das?
Und was wäre dann eine 1 kWh?

1000 mal 3600 s = (3,6 * 10^6) * (kg*m^2 / s^3)
?

Und 1000 kWh dann
(3,6 * 10^9) * (kg*m^2 / s^3)

Oder kürzt sich da noch ein Sekunde raus? (Wegen dem 3600 s)

Und bzgl. Wh:
Wenn ich bspw. ein E-Auto mit 11 kW lade, dann habe ich 11 kWh in einer Stunde geladen? Stimmt das? Und wenn meine Batterie eine Kapazität von z.B. 77 kWh hat, müsste ich 7 Stunden laden?



Meine Ideen:
Danke für eure Hilfe, komme komplett durcheinander was diese Größen angeht!
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 6123

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 15. Jun 2021 11:25    Titel: Antworten mit Zitat

Keine Panik, Du hast offenbar das meiste verstanden. In der zweiten Formel ist ein Plus statt einem Malzeichen reingerutscht, und in der Tat müssen die Sekunden rausgekürzt werden.

Alles andere stimmt aber soweit. Energie ist halt einerseits Kraft mal Weg, andererseits auch Leistung mal Zeit. Also ist ein Newtonmeter dasselbe wie eine Wattsekunde.

Falls noch Fragen sind, nur zu!

Viele Grüße
Steffen
Kilo Joule
Gast





Beitrag Kilo Joule Verfasst am: 15. Jun 2021 11:46    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für die Antwort! smile

Genau, mit dem + hab ich mich verschrieben.

Also kann man sagen,

Energie = 1 Nm = 1 Ws ?

Und wenn man eine Batterie mit einer Kapazität von bspw. 95 kWh hat, und diese einmal mit einer Ladeleistung von 3,7 kW und einmal mit 11 kW lädt, dann dauert es jeweils knapp 26 h bzw. 8,6 Stunden, bis diese voll ist?

Falls man z.B. 1 kWh in SI-Basiseinheiten angeben will, kann man also schreiben:

3,6 * 10^6 Joule (kg+m^2 / s^2)
Kilo Joule
Gast





Beitrag Kilo Joule Verfasst am: 15. Jun 2021 11:47    Titel: Antworten mit Zitat

Ahh, und 1 Ws = 1 Joule

Daher sind 3600 Joule = 1 Wh ?
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3270

Beitrag DrStupid Verfasst am: 15. Jun 2021 11:54    Titel: Re: Wh, Energie, Watt, Joule? Antworten mit Zitat

Kilo Joule hat Folgendes geschrieben:
Ebenfalls Energie ist die Wattstunde? Das verstehe ich nicht...

1 Wh =( kg*m^2 / s^3) * 3600 s

Stimmt das?


Ja. 3600 Sekunden sind eine Stunde. Das heißt 3600 s/h = 1. Damit gilt

1 Wh = 1 Wh * 3600 s/h = 3600 Ws

Kilo Joule hat Folgendes geschrieben:
Und was wäre dann eine 1 kWh?

1000 mal 3600 s = (3,6 * 10^6) * (kg*m^2 / s^3)


Ja, das Präfix k heißt einfach "tausend". Das bedeutet

1 kWh = 1000 Wh = 3,6*10^6 Ws

Kilo Joule hat Folgendes geschrieben:
Oder kürzt sich da noch ein Sekunde raus? (Wegen dem 3600 s)


Nein, bei der Umrechnung von Wh in Ws kürzt sich die Stunde raus und stattdessen bleibt die Sekunde stehen (siehe oben).

Kilo Joule hat Folgendes geschrieben:
Wenn ich bspw. ein E-Auto mit 11 kW lade, dann habe ich 11 kWh in einer Stunde geladen? Stimmt das?


Zumindest hast Du 11 kWh elektrischer Energie verbraucht. Wieviel davon in der Batterie landet, ist eine andere Frage.

Kilo Joule hat Folgendes geschrieben:
Und wenn meine Batterie eine Kapazität von z.B. 77 kWh hat, müsste ich 7 Stunden laden?


Bei gleicher Leistung und 100 % Wirkungsgrad, ja.
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 6123

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 15. Jun 2021 11:56    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, das ist alles ok. Nur bei
Kilo Joule hat Folgendes geschrieben:
Energie = 1 Nm = 1 Ws

schreibt man üblicherweise [E] = 1 Nm = 1 Ws, denn links steht eine Größe, und keine Einheit.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 3270

Beitrag DrStupid Verfasst am: 15. Jun 2021 12:02    Titel: Antworten mit Zitat

Kilo Joule hat Folgendes geschrieben:
Ahh, und 1 Ws = 1 Joule

Daher sind 3600 Joule = 1 Wh ?


Ja. Im Zweifelsfall kannst Du einfach alles auf die Basiseinheiten des SI-Systems zurückführen und ausrechen. Anschließend kannst Du dann prüfen, ob man das mit zusammengesetzten Einheiten eventuell besser schreiben kann. Solange es z.B. um die Leistung geht, macht es Sinn, das Watt als Einheit zu verwenden, während Joule besser zur Energie passt. Du kannst aber auch alles mit Kilogramm, Meter und Sekunde ausdrücken. Das ist ja das Schöne am SI-System, dass die Einheiten ohne krumme Umrechungsfaktoren zusammen passen.
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