Leistung von Kraftwerk ausrechenbar? [Archiv]

Geldmann3

2010-11-17, 06:23:41

Ich habe hier eine alte Aufgabe, die mein Physiklehrer selbst irgendwann mal diktiert hatte. Doch nun fällt mir auf, dass man die Aufgabe so anscheinend gar nicht lösen kann. Oder irre ich mich?

Die Aufgabe:
Eine KWh kostet etwa 0,17€
Frage: Der Generator in einem E-Werk leistet 600MW, er läuft 24h durchgehend. Wieviel Energie liefert er am Tag und welchen Wert in € hat diese Energie.

--> Ich denke die Aufgabe ist nicht lösbar, weil man wissen müsste in welcher Zeit er 600MW erzeugt... Hat mein Physiklehrer da tatsächlich mal Mist diktiert oder sehe ich das falsch?
edit:
--> Ich lese gerade auf Wikipedia
1 Watt ist gleich 1 Joule pro Sekunde:
Also steckt da die Zeit schon drin.

Geldmann3

2010-11-17, 07:17:07

Also könnte man sagen, ein Gerät welches 1 Watt leistet, produziert in der Minute 60W?
edit: -> Hmm nein kann man nicht, denn das würde der Aussage 1 Joule pro Sekunde produziert in der Minute 60 Joule pro Sekunde gleichkommen...
verdammt, ich bin gerade sooooo durcheinander...
Angenommen man hätte die Aufgabe:
Ein Gerät welches 1 Watt leistet produziert wie viel Energie in der Minute? Was macht man denn dann?
Sagt man dann einfach es produziert eine Wattminute? - Scheint so....
Ich hau einfach mal ein paar Aussagen raus, die mir dazu durch den Kopf gehen.
Das Gerät mit einem Watt produziert 60 Joule pro Minute...

Plutos

2010-11-17, 07:30:52

Wie fast immer, wenn Schüler dem Lehrer Fehler unterstellen, ist es doch der Lehrer, der Recht hat, und der Schüler, der falsch liegt ;).

Leistung ist Arbeit pro Zeit, die Leistung hier ist 600MW=600MJ/s. Multipliziert man das jetzt mit der Zeit, erhält man ein Ergebnis in MJ...wenn man will, kann man das noch in die im Alltag gebräuchlichen kWh umrechnen.

Dein PC läuft doch auch, unabhängig davon "in welcher Zeit das Netzteil 400W erzeugt" :frown:, so als Beispiel. Ich weiß wirklich nicht, woher die verbreitete Meinung kommt, kWh sei das gleiche wie kW/h X-D.

Simon Moon

2010-11-17, 07:32:20

Ein Generator, der mit 600MW läuft, erzeugt in einer Stunde 600MW/h. Also über die Zeit einer Stunde im Schnitt 600MW...

Ein 300MW Generator bräuchte 2 Stunden für 600MW/h usw.

Ein 600MW Generator erzeugt folglich pro Tag 14,4GW/h bzw. 14'400'000KW/h also Energie im Wert von 2448000€

Plutos

2010-11-17, 07:38:33

Ein Generator, der mit 600MW läuft, erzeugt in einer Stunde 600MWh. Also über die Zeit einer Stunde im Schnitt 600MW...

Ein 300MW Generator bräuchte 2 Stunden für 600MWh usw.

Ein 600MW Generator erzeugt folglich pro Tag 14,4GWh bzw. 14'400'000KWh also Energie im Wert von 2448000€

Genau das meine ich X-D. MW/h, was soll das sein? 1/3600 MW/s? Also 1/3600 (MJ/s)/s? Misst man Energie denn in Megajoule pro Quadratsekunde? :frown:

Geldmann3

2010-11-17, 07:51:28

Aber müsste das dann nicht MWh heißen? Denn MW/h wäre ja Megawatt pro Stunde. Oder?

Mosher

2010-11-17, 07:53:37

Jo.

1 Ws (Wattsekunde) = 1 J (Joule)

[Leistung] = Watt = Joule / Sekunde
[Energie] = Joule = Watt * Sekunde

wird immer wieder gern verwechselt

Geldmann3

2010-11-17, 07:58:23

Eine Quadratsekunde wie die wohl so ist?
Da frage ich mich dann, hat Zeit vielleicht mehr als eine Dimension.

Plutos

2010-11-17, 08:58:44

Eine Quadratsekunde wie die wohl so ist?
Da frage ich mich dann, hat Zeit vielleicht mehr als eine Dimension.

Beschleunigung misst man in Metern pro Quadratsekunde (okay, das ist ein blöder Ausdruck, aber wie will man zu s² denn sonst sagen X-D), aber in fremde Dimensionen sind Renn- oder Raumfahrer deshalb noch nicht vorgedrungen :rolleyes:. Zeit verläuft eben nur in eine Richtung (und dass jetzt keiner mit Zeitreisen, Paralleluniversen und Swatch-Echsenmenschen kommt) ;).

Simon Moon

2010-11-17, 09:00:30

Genau das meine ich X-D. MW/h, was soll das sein? 1/3600 MW/s? Also 1/3600 (MJ/s)/s? Misst man Energie denn in Megajoule pro Quadratsekunde? :frown:

stimmt, es ist eigentlich MW*h... mein fehler...

also ist eine Wattstunde eben 3600 Wattsekunden...

Joule ist quasi ein einmaliger Impuls, während Watt die Wiederholung dieses Impulses pro Sekunde darstellt und Wattstunden dann die Aufsummierung der Energie dier kontinuierlichen Impulse über eine Stunde zeigt.

KakYo

2010-11-17, 09:18:19

Die Zusammenhänge zwischen Newton, Joule und Watt hat mein Physiklehrer immer mit der "Newton Bockwurst" erklärt.

Eine Bockwurst (100g) hat eine Gewichtskraft von 1N. Hebt man die Bockwurst auf einen 1m hohen Tisch hat man eine Arbeit von 1Nm=1J verrichtet bzw. hat die Bockwurst dann auch eine Lageenergie von 1J.
Um die Bockwurst in einer Sekunde auf den Tisch zu heben wird eine Leistung von 1J/sec benötigt, was einem Watt entspricht.
Klingt komisch, is aber so ;p

Simon Moon

2010-11-17, 09:38:05

jo, j/s = w und ws = j .. ;(

Acid-Beatz

2010-11-17, 16:51:28

Stormtrooper

2010-11-17, 16:58:53

Genau das meine ich X-D. MW/h, was soll das sein? 1/3600 MW/s? Also 1/3600 (MJ/s)/s? Misst man Energie denn in Megajoule pro Quadratsekunde? :frown:

Das ist ganz einfach die handelsübliche Schreibweise und keine Formel.
Genauso wie km/h oder m/s. ;-)

Major J

2010-11-17, 17:25:49

Eine Quadratsekunde wie die wohl so ist?
Da frage ich mich dann, hat Zeit vielleicht mehr als eine Dimension.

Geschwindigkeit kommt zum Beispiel wenn du den Weg nach der Zeit differenzierst: Also weg pro Zeit
Quadratsekunde kommt zum Beispiel durch differenzieren der Geschwindigkeit nach der Zeit (t) um die Beschleunigung zu erhalten.

Ergo:
Einheit Weg ist m
Einheit Geschwindigkeit ist m/s
Einheit Beschleunigung ist m/s²

Quadratsekunde kann man sich nicht richtig vorstellen, aber ist die logische Folgerung wenn man sich die Beschleunigung einmal herleitet.

Die Aufgabe ist völlig ohne s²:

Das Kraftwerk bringt 600 MW (zu jeder Zeit).
In einer Stunde bringt es als Energiemenge 600 MW * 1 h = 600 MWh.
Nach 24 h bringt es 600 MW * 24 h = 14400 MWh = 14,4 GWh.

Geldmenge = (14,4 * 10^9 Wh) * 0,17 € / (10^3 Wh)
Einheiten und Potenzen kürzen ... 14,4 * 10^6 * 0,17 € = 2448000 €

BBB

2010-11-17, 19:01:52

Das ist ganz einfach die handelsübliche Schreibweise und keine Formel.
Genauso wie km/h oder m/s. ;-)

Es ist einfach nur falsch ;) Es heißt kWh und hat nichts mit km/h zu tun.

Plutos

2010-11-17, 19:37:21

War Arbeit nicht immer längs einer Strecke, also z.B wenn ich einen Schlitten ziehe die Kosinus-Komponente des "Zug-Winkels" ?

Weil dementsprechend würde ja die Kosinus-Komponente beim vertikalen Anheben Null sein und ich hätte damit keine "Arbeit" in diesem Definitionssinn geleistet.

Die Hubarbeit wiederum ist dann doch eher das Ergebnis der Änderung der potentiellen Energie, Einheitenmäßig zwar das Selbe aber eben doch was anderes :freak:

Nein, sie wäre 1, da der Winkel zwischen "Weg" und "Kraft" beim senkrechten Anheben 0 ist (beide senkrecht) ;).

Das ist ganz einfach die handelsübliche Schreibweise und keine Formel.
Genauso wie km/h oder m/s. ;-)

1 m/s = 3,6 km/h. Ist es jetzt eine Formel :freak:? Nur weil es jeder falsch macht, wird es dadurch nicht richtig, im Gegenteil, dadurch machen es nur noch mehr Leute falsch.
Aber so genau kann ich das jetzt nicht ausführen, ich muss nämlich in 5 Metern los in die Stadt - wenn ich aber durchschnittlich mit 19 Stunden fahre sollte ich noch rechtzeitig eine 7 Elektronenvolt große Parklücke finden :smile:.

Stormtrooper

2010-11-17, 20:18:00

1 m/s = 3,6 km/h.

Sicher ist das jetzt eine Formel.
1 m/s bzw 3,6 km/h ist aber keine Formel sondern eine Einheit und somit ist das richtig.

http://www.chemie.fu-berlin.de/chemistry/general/si.html

Geldmann3

2010-11-18, 19:59:19

Nochmal zur anfänglichen Aufgabe, habe ich das jetzt richtig gelöst?
(In Physik habe ich das schon seit Ewigkeiten nicht mehr gemacht, aber es kann ja nichts schaden Stromkosten ausrechnen zu können)

Eine KWh kostet etwa 0,17€
Frage: Der Generator in einem E-Werk leistet 600MW, er läuft 24h durchgehend. Wieviel Energie liefert er am Tag und welchen Wert in € hat diese Energie.

Gegeben: Preis pro Kwh = 0,17€; P = 600MW; t=24h

Energierechnung: 600MW * 24h = 14400MWh

Kosten-Rechnung: Kosten pro MWH * P * t
170€ * 600 * 24 = 2448000€

Antwort: Das Kraftwerk leistet an einem Tag 14400 Megawattstunden, diese Energie hat einen Wert von 2448000 Euro!

Ist das alles richtig?

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Meine Kostenrechnung kommt mir falsch vor, denn es müsste ja eigentlich heißen
170€ * 600MW * 24h = 2448000€MWh -- doch das ist Unsinn, wie schreibt man das richtig?

Juice

2010-11-18, 20:11:25

War Arbeit nicht immer längs einer Strecke, also z.B wenn ich einen Schlitten ziehe die Kosinus-Komponente des "Zug-Winkels" ?

Weil dementsprechend würde ja die Kosinus-Komponente beim vertikalen Anheben Null sein und ich hätte damit keine "Arbeit" in diesem Definitionssinn geleistet.

Die Hubarbeit wiederum ist dann doch eher das Ergebnis der Änderung der potentiellen Energie, Einheitenmäßig zwar das Selbe aber eben doch was anderes :freak:

Arbeit ist Kraft multipliziert mit dem zurückgelegten Weg, dabei zählt nur die Differenz zwischen Start- und Endpunkt, wie der Weg genau aussieht ist egal:

W = F * ds

beim Anheben entspricht die Kraft der Gewichtskraft F = m*g und der Weg der Höhe h, die Arbeit also

W = m*g*h

So entspricht die verrichtete Arbeit der potentiellen Energie, Physik ist schon toll

gasmeister

2010-11-18, 21:10:30

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Meine Kostenrechnung kommt mir falsch vor, denn es müsste ja eigentlich heißen
170€ * 600MW * 24h = 2448000€MWh -- doch das ist Unsinn, wie schreibt man das richtig?

0,17€/kWh*600.000kW*24h = 2448000€

Euro durch Kilowattstunde mal Kilowatt mal Stunde ergibt Euro als Einheit.

mfG

Geldmann3

2010-11-19, 01:42:59

Plutos

2010-11-19, 10:48:51

Dann versuche ich das ganze zur Übung mal an dieser Aufgabe umzusetzen.

Eine kWh kostet etwa 0,17€
Wieviel kostet es, wenn ein Warmwasserboiler mit 8000W pro Tag 2 Stunden angeschaltet ist?

Rechung:

Gegeben: Preis pro kWh = 0,17€; P=8000W; t=2h

Gesucht: Tagespreis

Tagespreis= (Preis pro kWh in €) * P * t
Tagespreis = 0,17€/kWh*8kW*2h=2,72€

Antwort: Es kostet 2,72€ am Tag!
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Scheint zu funktionieren:biggrin: Danke

Zur Übung:

Buddhist Paul bezahlt monatlich 39,15€ für Strom. 30% seines Verbrauchs werden durch seinen Energieeffizienzklasse C-Kühlschrank veursacht. Auch Pauls restliche Verbraucher laufen den ganzen Tag über konstant.

a) Würde es sich für den 80-jährigen Buddhist Paul noch lohnen, für 379€ ein neues Gerät mit halbem Verbrauch zu kaufen, wenn Paul erwartet, noch 6 Jahre zu leben?

b) Ändert sich die Antwort auf Frage a), wenn Buddhist Paul den Stromversorger wechselt und in Zukunft auf das konkurrierende Super-Spezial-Sparangebot setzt, bei dem der Strompreis zwischen 24:00 (Mitternacht) und 06:00 morgens halbiert ist?

:biggrin:

DerRob

2010-11-19, 11:05:18

a) Würde es sich für den 80-jährigen Buddhist Paul noch lohnen, für 379€ ein neues Gerät mit halbem Verbrauch zu kaufen, wenn Paul erwartet, noch 6 Jahre zu leben?
Ja.

b) Ändert sich die Antwort auf Frage a), wenn Buddhist Paul den Stromversorger wechselt und in Zukunft auf das konkurrierende Super-Spezial-Sparangebot setzt, bei dem der Strompreis zwischen 24:00 (Mitternacht) und 06:00 morgens halbiert ist?
Nein.

Willst auch noch die genauen Zahlen haben?
(Was hat das eigentlich noch mit dem Kraftwerk zu tun? Ich hab nicht ein Watt bei der Rechnung gebraucht...) :rolleyes:

Plutos

2010-11-19, 11:21:58

Willst auch noch die genauen Zahlen haben?
(Was hat das eigentlich noch mit dem Kraftwerk zu tun? Ich hab nicht ein Watt bei der Rechnung gebraucht...) :rolleyes:

Von dir nicht ;). Es geht ja nicht um Kraftwerke, sondern darum, alltägliche Physik mittels einfachster Formeln greifbar zu machen, das Kraftwerk ist dabei für's Verständnis völlig egal. Es geht darum, formal präzise zu sein und nicht den Überblick zu verlieren ;). Damit z.B. sowas nicht mehr passiert in Zukunft:

Gegeben: Preis pro kWh = 0,17€; P=8000W; t=2h

Gesucht: Tagespreis

Tagespreis= (Preis pro kWh in €) * P * t
Tagespreis = 0,17€/kWh*8kW*2h=2,72€

Da werden "Preis" und "Preis pro kWh" fröhlich durcheinandergeworfen und dem TS fällt das gar nicht auf ;).

Geldmann3

2010-11-19, 16:08:56

Da werden "Preis" und "Preis pro kWh" fröhlich durcheinandergeworfen und dem TS fällt das gar nicht auf .
Ich bin ein wenig beschränkt, wo denn genau? Ich seh da keinen Fehler...

Plutos

2010-11-19, 16:14:59

Das war jetzt nicht böse gemeint ;).

Tagespreis= (Preis pro kWh in €) * P * t
Tagespreis = 0,17€/kWh*8kW*2h=2,72€

Der "Preis pro kWh in €" in der oberen Zeile ist - wie dadrüber bei "Gegeben" auch richtig hingeschrieben - 0,17€. In der unteren Zeile stehen dann aber nicht "0,17€", sondern "0,17€/kWh". Du hast also - damit die Einheiten stimmen - ein "1/kWh" dazugeschummelt ;).

Geldmann3

2010-11-19, 16:26:59

Du hast also - damit die Einheiten stimmen - ein "1/kWh" dazugeschummelt .

Preis pro kWh in € ist doch Geld/kWh oder?
Das "pro" bedeutet ja soviel wie "durch"

Naja, vielleicht sollte ich €/kWh als Einheit nennen, damit es klarer ist....
denn ich hab ja geschrieben "in €" doch es ist im Endeffekt ja in €/kWh