Möchte mal euer Wissen testen wie ihr diese Frage beantworten könnt?
2x Winkelschleifer
Der eine hat 840Watt, der andere 720Watt Leistung. Beide haben einen Trennscheibendurchmesser von 125mm.
Beide Trennjäger/Winkelschleifer müssen ein 5mm Stahlblech auf einer länge von 1Meter durchtrennen.
Beide Winkelschleifer sollen diese Arbeit relativ schnell abarbeiten. Beide Winkelschleifer werden Computergesteuert geführt sodas beide Winkelschleifer das maximum an trennpotential ausloten können.
Welcher der beiden Winkelschleifer verbraucht mehr Energie in KWh?
4 Antworten
Um etwas bestimmtes zu erreichen (z.B. Durchschleifen eines Bleches), braucht man eine bestimmte Menge an Energie(wandlung) bzw. Arbeit im physikalischen Sinne. Das ist ein in Stein gemeißeltes Naturgesetz (aka "Energieerhaltungssatz").
Was ist Leistung? Leistung ist, völlig theoretisch betrachtet, eine gewisse Arbeitsmenge (Energieumwandlung) pro Zeit.
Wenn die Leistung geringer ist, wird die Arbeit also langsamer verrichtet - Aber sie wird verrichtet - Bis der Balken durchgeschliffen ist.
Der Energieverbrauch ist in der Theorie bei beiden Schleifern gleich.
Der Unterschied liegt lediglich in der Zeit wegen dem Leistungsunterschied - Theoretisch. In einer Schulphysikstunde ist das auch praktisch so.
In der realen Welt sieht das aber gaaaanz anders aus:
Es gibt da noch eine Sache: Wirkungsgrad. Also wie viel prozentualer Anteil der Aufnahmeleistung (die Watt, die es aus der Steckdose nimmt) tatsächlich in die gewünschte Ausgangsleistung geht. Die Differenz verpufft in Wärme, Krach, Licht etc.
Wenn der Wirkungsgrad beider Schleifer identisch sind und auch sonst alle relevanten technischen Parameter gleich sind (gleiche Scheibe, gleiches Verhalten des Antriebmotors bei Belastung, gleiche Betriebstemperatur etc.).
Es ist sehr sehr schwierig, zwei fast identische Winkelschleifer zu bauen, deren einziger Unterschied die Leistungsaufnahme ist, ohne dabei auch andere Parameter zu beeinflussen. Da wirst du ihn höchstwahrscheinlich proportional größer bauen müssen - Also NICHT mit demselben Durchmesser an der Schleifscheibe, damit diese beim leistungsfähigeren Gerät nicht heißer läuft und schneller nachgibt als beim schwächeren. Mehr Leistung = entsprechend mehr Schleifscheibe -> is ja logisch! :)
Praktisch kann dir zudem der "Auslotmechanismus" die Suppe versalzen. Wenn er bei dem leistungsfähigeren Gerät bemerkt, dass die Scheibe bei langem Betrieb am Überhitzen ist o.ä., muss es die Leistung herunterfahren werden. Das kann durch Vorschalten von Widerständen oder Umschalten in der Verschaltung der Motorwicklungen oder sonstwie erfolgen - Wie auch immer: Die Motorkennlinie ist nicht linear und der optimale Wirkungsgrad, der meist nur für eine bestimmte Situation gültig ist, verschlechtert sich gleichzeitig, wenn du ihn von elektrischer Seite bremst.
Beide gleich viel - logo.
(es heißt kWh nicht KW/h so nebenbei)
Wie lange brauchen die Maschinen denn. Natürlich unter der Annahme, das beide Maschinen konstant bei Nennleistung arbeiten, natürlich hängt die Leistungsaufnahme von der Belastung der Maschine ab (Siehe Heyland kreis z.b. bei Asynchronmaschinen).
Wenn beide aber konstant die Nennleistung aufnehmen und beide gleich lange brauchen, dann sollte klar sein, dass die 840 Watt Maschine deutlich mehr an Energie verbraucht als die 720 Watt Maschine obwohl die gleiche Arbeit effektiv verrichtet wird. Der Hintergrund liegt eben in der Verlustleistung, Die Maschinen werden warm und haben eventuell unterschiedliche Wirkungsgrade.
Die verrichtete Arbeit oder aufgenommene Gesamtarbeit ergibt sich immer noch aus:
W=P*t
Weil Leistung ein "Arbeit pro Zeit" Verhältnis ist.
der DietmarBakel hat es als erster auf den Punkt gebracht.
Kommt darauf an, wie viel von der aufgenommenen Energie auch wirklich auf der Trennscheibe landet!
Man kann - und sollte - wenn´s denn ein wenig realistisch sein soll - nicht automatisch davon ausgehen, dass der Wikungsgrad beider Geräte gleich ist.
Aber wahrscheinlich willst du lesen, dass unter dem Strich beide Geräte gleich viel Energie konsumieren, das "schwächere" Gerät halt etwas mehr Zeit benötigt.
Wäre noch die Frage, ob die Geräte unterschiedliche Drehzahl haben - unterschiedliche Wärme im Werkstück erzeugen - was wiederum (evtl nur geringen) Einfluss auf das Arbeitstempo haben könnte.
Da du explizit "Wissen testen" wolltest, mit deiner Frage, tun sich eben Fragen auf, ob du möglichst viele Einflußgrößen berücksichtigt haben wolltest, oder nur eine grobe Auskunft erwartetest.
Ist immer wieder krass zu sehen wie weit die Leute Textlich ausholen können um nicht den eigendlichen Kern der Erkenntnis nieder zu schreiben. Nichts für ungut ja beamer05!
Ich wollte selber nicht so weit ausholen Textlich gesehen, aber man sieht es muss wohl sein. Hätte ich geschrieben das beide Maschinen den gleichen cos Pi haben würden wieder welche schreiben das geht garnicht.
Egal, sie haben ja erkannt wohin es gehen sollte. Aber beantwortet haben sie sie noch nicht ganz :-)
jup änderung ist in arbeit. danke