Das Wasserkraftwerk FIONNAY < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 16:20 Sa 22.11.2014 | | Autor: | needmath |
| Aufgabe | Das Wasserkraftwerk FIONNAY in der Schweiz besteht aus drei gleichartigen parallel geschalteten Turbinen-Generatoren-Sätzen. Jede Turbine wird bei einem Höhenunterschied zwischen Stausee und Turbine von [mm] \Delta{z} [/mm] = 465m von 11,5 t Wasser/s durchflossen.
a) Welche elektrische Leistung könnte das Kraftwerk bei verlustloser Arbeitsweise abgeben?
(Die innere Energie des Wassers soll konstant bleiben, Geschwindigkeitsunterschiede zwischen Zu- und Ablauf können vernachlässigt werden.)
b) Wie groß ist der Gesamtwirkungsgrad eines Maschinensatzes, wenn seine tatsächlich abgegebene Leistung 46 MW beträgt?
c) Welche elektrische Energie gibt das Wasserkraftwerk jährlich (365 d) ab, wenn jeder Maschinensatz im Durchschnitt 18 h mit der unter b) angegebenen Leistung läuft?
d) Wie viel Tonnen Kohle müsste man in einem konventionellen Kohlekraftwerk jährlich verfeuern, um die gleiche elektrische Leistung zu erzeugen, wenn man für 3000 kWh 1 t Kohle benötigt? |
wie löse ich a)?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:38 Sa 22.11.2014 | | Autor: | notinX |
Hallo,
> wie löse ich a)?
Leistung ist Artbeit/Zeit bzw. Energie/Zeit. Wieviel Energie haben 11,5t Wasser nachdem sie 465m tief gefallen sind?
Gruß,
notinX
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:29 Sa 22.11.2014 | | Autor: | needmath |
hallo,
> Leistung ist Artbeit/Zeit bzw. Energie/Zeit.
aber das wäre die mechanische leistung. hier ist aber nach der elektrischen Leistung gefragt? also P=U*I
>Wieviel Energie haben 11,5t Wasser nachdem sie 465m tief gefallen sind?
nachdem sie gefallen ist? vor dem fall hat das wasser die potenzielle energie
[mm] E_{pot}=11500kg*9,81m/s^2*465m=52458975J
[/mm]
nach dem fall muss das wasser ja die selbe energie haben, wobei ich nicht weiß in welche Energie die nach dem fall die potenzielle energie umgewandelt worden ist. wärmeenergie?
ist bei a) nun die leistung
P=52458975J/s=52458975W
gesucht?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 20:52 Sa 22.11.2014 | | Autor: | notinX |
> hallo,
>
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> > Leistung ist Artbeit/Zeit bzw. Energie/Zeit.
>
> aber das wäre die mechanische leistung. hier ist aber nach
> der elektrischen Leistung gefragt? also P=U*I
Das ist der Sinn eines Wasserkraftwerks - mechanische in elektrische Energie umzuwandeln.
>
> >Wieviel Energie haben 11,5t Wasser nachdem sie 465m tief
> gefallen sind?
>
> nachdem sie gefallen ist? vor dem fall hat das wasser die
> potenzielle energie
>
> [mm]E_{pot}=11500kg*9,81m/s^2*465m=52458975J[/mm]
>
> nach dem fall muss das wasser ja die selbe energie haben,
> wobei ich nicht weiß in welche Energie die nach dem fall
> die potenzielle energie umgewandelt worden ist.
> wärmeenergie?
in kinetische Energie.
>
> ist bei a) nun die leistung
>
> P=52458975J/s=52458975W
>
> gesucht?
Ja.
Gruß,
notinX
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:50 Sa 22.11.2014 | | Autor: | needmath |
hallo,
die lösung ist nicht richtig. die offiziellen lösung habe ich eben bekommen:
a) [mm] P_{ges12}=-157,5 [/mm] MW
b) [mm] n_{ges}=0,876=87,6%
[/mm]
c) [mm] W_{el}=-9,07* 10^{5} [/mm] MWh
d) [mm] m_k=3,02*10^5t
[/mm]
> in kinetische Energie.
aber nicht nach dem fall. während des fallens wird die potenzielle energie in kinetische umgewandelt
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(Antwort) fertig | | Datum: | 11:55 So 23.11.2014 | | Autor: | Infinit |
Hallo needmath,
das Minuszeichen vor dem Ergebnis ist eine Sache der Konvention. Was notinX und Du aber übersehen haben, ist, dass hier drei Turbinen parallel arbeiten. Nimm mal Dein Ergebnis mal dei und Du landest beim Ergebnis der Lösung.
Viele Grüße,
Infinit
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