Physikaufgabe Lösung nicht verstanden

Hey ihr Lieben :smile:

Ich habe gerade versucht ein paar Physikaufgaben zu lösen scheiter aber bei einer.
Die Aufgabe lautet:
Eine Getreidemühle wird durch eine Wasserturbine angetrieben. Turbine und Mahlwerk sind durch ein Getriebe miteinander verbunden und haben zusammen einen Gesamtwirkungsgrad von 0,6. Welche Wassermenge muss der Turbine zugeführt werden, wenn Wasser mit einem Gefälle von 4m zur verfügung steht und das Mahlwerk eine Antriebsleistung von 15 kW benötigt ?

Also als Lösung wurde 2293,6 m³/h angegeben aber ich habe absolut keine Ahnung wie man auf diese Lösung kommt.
Ich habe mir gedacht das man mit der Formel P=W*s/t rechnet weiss aber leider nicht was ich mit der Antriebsleistung des Mahlwerks tun soll also wie ich das mit einbau :frowning:

Es wäre wirklich sehr lieb von euch wenn mir einer helfen würde :smile:

LG und danke für jede Hilfe

Hallo vogue 0806,

Die Lösung findest du, wenn du die benötigte Leistung des Mahlwerkes (15 kW) unter Berücksichtigung des Gesamtwirkungsgrades 0,6 und die Leistung der Turbine gleichsetzest. Es ergibt sich eine benötigte Leistung von 25 kW. Die Leistung der Turbine ergibt sich aus dem Produkt aus zugeführter Wassermenge (X), Fallbeschleunigung g = 9,81 m/s² und Fallhöhe h = 4 m. Die Gleichung lautet also 25 kW = X * 9,81 m/s² * 4 m. Die Gleichung musst du nach X auflösen und erhältst X=2500 kg s² m² / (9,81 * 4 m s³ m) = 637,10 kg/s daraus ergibt sich 2.293 m³/h.

Viele Grüße

Peter

also - 15*5/3 =25 ist die energie, die (wegen wirkungsgrad) die maschine letztendlich kriegen muss, um die 15 zu „produzieren“.

energie ist potenzielle, also m*g*h.
als leistung m*g*h/t.
also m*10*4/s
also 25/40 = m pro sekunde. udn pro stunde noch mal 3600, also (25/40)*60*60 - das müsste es sein.

habs nicht nachgerechnet :smile:

lg
h

Gesamtwirkungsgrad von 0,6.

Welche Wassermenge muss der Turbine zugeführt werden, wenn:Wasser mit einem Gefälle von 4m zur verfügung steht und das:Mahlwerk eine Antriebsleistung von 15 kW benötigt ?

Guckst Du hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserturbine

Gruß Hans-Jürgen

Hey ihr Lieben :smile:

Ich habe gerade versucht ein paar Physikaufgaben zu lösen
scheiter aber bei einer.
Die Aufgabe lautet:
Eine Getreidemühle wird durch eine Wasserturbine angetrieben.
Turbine und Mahlwerk sind durch ein Getriebe miteinander
verbunden und haben zusammen einen Gesamtwirkungsgrad von 0,6.
Welche Wassermenge muss der Turbine zugeführt werden, wenn
Wasser mit einem Gefälle von 4m zur verfügung steht und das
Mahlwerk eine Antriebsleistung von 15 kW benötigt ?

Also als Lösung wurde 2293,6 m³/h angegeben

Als Ansatz gilt W = P*t. W ist dabei die potentielle Energie mit W = m*g*h = P*t. Als nächstes stellen wir nach m/t um und erhalten m/t = P/(g*h). Bei der Leistung haben wir einen Wirkungsgrad von 0,6 -> P = 15kW / 0,6. Setzen wir die Werte nun in die Gleichung ein erhalten wir:

m/t = 15000 /0,6/9,81/4 * kg/s = 637,1 kg/s

Eine Stunde hat nun 3600 Sekunden. Somit folgt:

m/t = 2293577 kg/h. Offensichtlich wurde nun vereinfachend angenommen, dass Wasser eine Dichte von 1000kg/m3 aufweisen sollte (was nicht ganz exakt ist). Aber damit ergibt sich der von Dir gesuchte Wert von 2293,6 m3/h.

Hallole,

wieder (!!!) geht es um die Energieumwandlung. Siehe Treppensteigen und Wasserpumpe.

Die pot. Energie ( 4 m ) wird in Maschinenarbeit umgesetzt. Zusammen mit dem Wirkungsgrad läßt sich das Einsetzen und ausrechnen.

Siehe:
http://de.wikipedia.org/wiki/Energieumwandlung#Elekt…

http://de.wikipedia.org/wiki/Potentielle_Energie#Pot…

MfG
G. Aust

Sieh mal hierunter Aufgabe 190 nach. Mit deinen Werten kannst Du es dann leicht nachvollziehen:

http://physikaufgaben.de/lsg_drucken.php?id=190

Viel Spaß!

Lieber vogue 0806,

bei einem Wirkungsgrad von 0.6 benötigt man 15kW/0.6 = 25 kW zugeführte Leistung, wenn man 15kW Nutzleistung benötigt. Die zugeführte Leistung stammt von Lageeergie, E_pot, des Wassers, wobei W = E_pot = mgh. Man erhält also die Gleichung P_Nutz = 25’000W = W/t = mgh/t. Man erhält m/t = (25’000W/(gh)) = (25’000/(9.81·4)) kg/s = (25’000·3600/(9.81·4))kg/h = 2.294·10^6 kg/h. Dies entspricht 2.294·10^3 m^3/h.