Wasserfall

Iduna · Anmeldungsdatum: 15.01.2007 Beiträge: 313

Um welchen Betrag müsste die Wassertemperatur zunehmen, wenn sich die gesamte Energei eines 30 m hohen Wasserfalls in Wärme umwandeln würde?

Ich weiß nicht, wie ich bei der Aufgabe ansetzen soll, da fehlen doch Werte oder nicht? Ich weiß ja nicht, die Masse von dem Wasser, wie viel das ist. Da ist ja nur die Höhe 30m angegeben? Ist da irgenwie was versteckt, oder etwas, das man weglassen kann und nicht berücksichtigen muss?

dachdecker2

Da ist schon alles drin - da steht, dass das herunterfallende Wasser erwärmt werden soll. Nimm eine beliebige Menge (zum Beispiel 1 kg) an.

Es ist für das Lösen dieser Aufgabe nicht wichtig, ob ein Tropfen, ein Liter oder 100 m³ pro Sekunde fallen.

Iduna · Anmeldungsdatum: 15.01.2007 Beiträge: 313

ah ok

Also könnte ich das dann theoretisch so ausrechnen:

dachdecker2

Es wäre schön gewesen, wenn du die Formel, die du dir ausgedacht hast, dazugeschrieben hättest Augenzwinkern

.

Erste Frage: Was bedeutet eigentlich Ui bei dir?

Zweite Frage: wie kommst du auf eine so schöne runde Zahl wie 30 m/s?
(Diese Frage würde auch in einem Test interessant für den Lehrer sein.)

Iduna · Anmeldungsdatum: 15.01.2007 Beiträge: 313

sry, das ist keine ausgedachte Formel.

Ui bedeutet bei mir die innere Energie. Dafür hab ich einfach die Formel von Ekin angenommen.

Iduna · Anmeldungsdatum: 15.01.2007 Beiträge: 313

naja die 30

hab ich einfach mal so angenommen.... dass eben ein 1kg Wasser genau 1

schnell fällt. Und da es 30 m sind, dann eben 30

.... aber ich geh dann mal davon aus, dass das so nicht stimmen kann...

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Das spricht aber stark dafür, dass du viel weniger "einfach mal so annehmen" solltest und viel mehr genau überlegen und wirklich rechnen solltest!

Magst du deinen Ansatz nochmal neu überlegen und nochmal neu machen?

Iduna · Anmeldungsdatum: 15.01.2007 Beiträge: 313

Ich versuche es mal

m = 1kg

s = 30m

g = 9,81

F = m * g

W = F * s

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Magst du mal bitte unbedingt die Einheiten in deinen Gleichungen dazu verwenden, zu kontrollieren, ob das stimmen kann, was du da machst?

Bis wo ist nun alles prima, und ab wo ergeben die Gleichungen, die du da hinschreibst, keinen Sinn mehr?

Iduna · Anmeldungsdatum: 15.01.2007 Beiträge: 313

Ja also ich würde sagen, dass es stimmt, bis zum Ergebnis von der Arbeit W.

Dann hab ich versucht Q auszurechen und da kommt alles durcheinander.

Ich war mir nicht sicher, weil Q eigentlich immer als Nm angegeben wird.
Aber ich denke wenn man es so rechnet, wie ich es hingeschrieben habe, müsste eigentlich die Einheit

rauskommen oder? Stimmt dann die Rechnung an sich nicht, oder hat eben Q dann die Einheit?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Iduna · Anmeldungsdatum: 15.01.2007 Beiträge: 313

Also Q entsteht dadurch, dass das Wasser runterfällt. Das Wasser gewinnt ja an Geschwindigkeit und nimmt also an Energie zu, Potentielle Energie wird in Bewegungsenergie umgesetzt, wenn ich mich jetzt nicht irre.

Was ist eigentlich der Unterschied zwischen C und c ?

Ich weiß nicht wie groß Q sein müsste unglücklich

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Und was machst du, wenn du etwas noch nicht weißt? Tipps:

* Aufgabenstellung lesen: Da siehst du zum Beispiel die Worte "in Wärme umwandeln"

* Benötigte Grundlagen wiederholen und nachlernen, gerne mit Büchern oder vielleicht Skripten.

* Und damit dann: Selber denken und überlegen.

Wie weit kommst du denn damit, wenn du das wirklich mal selbst machst?

Iduna · Anmeldungsdatum: 15.01.2007 Beiträge: 313

Ah, ok glaub jetzt hab ich es kapiert, C ist eigentlich die Energie oder ist in dem Fall dann genausogroß wie Ui oder? Aber wie ist eigentlich die genaue Bezeichnung für C? Ist das einfach Energie?? Wieso kann man dann in der Thermodynamik nicht einfach E benutzen wie in der Mechanik?

Also c ist die spezifische Wärmekapazität, jeder Stoff, wie z.B. Wasser hat eine festgesetzte Wärmekapazität. Das kann ich auch gut überall nachschlagen.

killerschlumpf · Anmeldungsdatum: 16.01.2007 Beiträge: 27

Also, ich versuch mich mal.
Wir haben:
1.

2. c für Wasser:

3.

durch Umformung erhält man dann

Jetzt noch schnell Q und m, für das wir 1Kg angenommen haben einsetzen

(Ergebnis gerundet)

Die Wassertemperatur müsste also um 0,07°C zunehmen.

Dr.Beer · Anmeldungsdatum: 27.06.2007 Beiträge: 31

Ich raff die Aufgabe komplett gar nich. Schon klar, dass man W=Q setzen muss, aber wie kommst du auf die 294 Nm? grübelnd

killerschlumpf · Anmeldungsdatum: 16.01.2007 Beiträge: 27

Hat schon Iduna paar Beiträge über meinem gerechnet, guck da mal.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Iduna · Anmeldungsdatum: 15.01.2007 Beiträge: 313

naja ich hab nirgends eine Erklärung für C gefunden. Und hab es mir aus den Übungsaufgaben versucht zu deuten. Da man dort ein mit Gas gefüllten Zylinder hat, der Arbeit verrichtet wenn man das Gas darin erwärmt, bzw. Energie zufügt und das ist dort durch Q bezeichnet. Werd mal in der Bibliothek nach einem gescheiten Buch suchen, in den Büchern die ich hier habe steht so gut wie gar nix über Thermodynamik drin.

citro · Gast

Q=c*m*(delta)T

c=4182 spez. wärmekapazität von wasser

Epot=m*g*h (potenzielle energie)--> wird in wärme umgewandelt

dann also m*g*h=c*m*(delta)T (m kürzt sich weg!)

gh=c(delta)T --> 9,81*30=4182(delta) t

deltaT = 0,07K

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8583

Gut dass Du das nach 6 Jahren nochmal geklärt hast...