hey :) ich brauche dringend Hilfe bei den Hausaufgaben :
In Luft tritt oberhalb einer Feldstärke von 2,5*10^6 V/m (zehn hoch sechs) Funkenüberschlag auf.
Frage 1:
Welche Energiedichte Qel ist in Luft noch möglich ?
Frage 2:
Wie viel mal so groß ist die aus Kohle nutzbare Energiedichte ( Verbrennungswärme : 3*10^7 J/kg; Dichte : 1,2 g/cm³)?
Was muss ich machen, welche Formel und so, bitte helfen !
Hi Juliana94
würde gerne helfen, so weit reichts in Physik bei mir aber nicht, leider...
Hei,
Also ich denke du brauchst diese Formel:
D(el)=W/V=0,5*e0*eR*E^2
(D(el)=elektrische Energiedichte, W= Energie, V=Volumen, e0= elektrische Feldkonstante (= 8,854*10^-12A*s/(V*m)), eR= relative permittivität (in diesem Fall von Luft= 1,00059), E= elektrische Feldstärke (2,5*10^6 V/m))
Einsetzten, ausrechnen --> fertig mit Frage 1.
Achte auf die Einheitern:
A*s/(V*m)*V^2/m^2 --> A*s*V/m^3 --> J/m^3 (Stromstärke (A)*Spannung(V)= Leisung und Leistung*Zeit(s)=Energie (J))
Für Frage 2 musst du zunächst die Energiedichte für Kohle berechen. Das geht so:
D(Kohle) = Verbrennungswärme(pro kg)*Dichte
auch hier auf die Einheiten achten (--> am besten immer mit SI einheiten rechnen)
Also:
Verbrennungswärme : 3*10^7 J/kg (bereits SI)
Dichte : 1,2 g/cm³ = 1,2 *0,001kg/(0,01m)^3= 1,2 *0,001/0,000001 kg/m^3=1,2*1000kg/m^3 = 1200kg/m^3
Einsetzen, ausrechen und schon hast du die Energiedichte für Kohle.
Um auszurechnen wie viel mal so groß die aus Kohle nutzbare Energiedichte ist musst du die Energiedichte der Kohle durch die zuvor ausgerechnete elektrische Energiedichte teilen --> N= D(kohle)/D(el)
und schon ist auch Frage 2 beantwortet.
Hoffe das hilft dir!! Aber für das nächste Mal (falls es eines geben sollte) würde ich mich freuen, wenn du mit deiner Frage auch einen Lösungsvorschlag postest. Dann lernst du nämlich viel mehr dabei. Und so schwer ist das Ganze nicht.
lg
Hi, ich kenne mich zwar mit Physik aus, aber nicht mit Mathe. Daher kann ich dir dabei nicht weiterhelfen, auch wenn es paradox klingt.