Physik Kilowattstunde?
Wie geht man hier vor? Ist wichtig habe keine Ahnung davon und bekomme darauf nh note :(
4 Antworten
Wir hatten hier bei GuteFrage schon mit Aufgaben von hirnkranken Mathelehrern zu tun, aber jetzt hat es wohl auch die Physiklehrer erwischt :-(
Diese Krankheit äußert sich dadurch, dass für (manchmal seit Jahrhunderten bekannte) Begriffe mit Gewalt neue Bezeichnungen eingeführt werden.
Aber machen wir das beste draus ...
- "mit dem Träger fließende Ladung" hat zumindest nichts mit elektrischer Ladung zu tun. Es scheint sich um eine Art Energietransport zu handeln.
- Aus 55800 J / min kann man zumindest eine Leistung (55800 Ws) / (60 s) = 930 Watt berechnen.
- "Energiestromstärke" hat nichts mit elektrischer Stromstärke zu tun. Es scheint sich hier um Leistung zu handeln. Hier wären die 930 W die passende Antwort.
- "auf einen Täger umgeladen" hört sich so an, als ob gefragt ist, in welche Ernergieform umgewandelt wird. Das wäre dann Wärmeenergie.
(Ich bin Diplomingenieur auf dem Gebiet der Elektrotechnik und hätte beim Lesen der Aufgabe beinahe vor Wut in die Tischkante gebissen. Deshalb die etwas emotionale Reaktion.)
Ich glaube dir das du da als lernender Schwierigkeiten hast. Das ist ja mal mega scheiße (aus gutdeutsch gesagt) formuliert aber keine Sorge, das Problem lösen wir gemeinsam:
Was haben wir. Wir haben einen Waffeleisen. an diesem Waffeleisen wir offenbar Energie umgewandelt. Offenbar ist es elektrische Energie die in Wärme umgewandelt wird.
Sobald du hörst: "Hier wird Energie umgewandelt" muss dir sofort klar sein was passiert! Hier wird Arbeit verrichtet. kurz zur Definition:
Die verrichtete Arbeit W entspricht exakt der Energieänderung des Systems ΔE
W=ΔE=1Nm=1J=1Ws
also 1Newtonmeter=1Joule=1Watt*sekunde
Energiefluss entspricht einem Strom. Ich weiß, du denkst direkt an einen elektrischen Strom, doch Strom selber muss nicht elektrisch sein. Strom ist erstmal nichts anderes als die gerichtete Bewegung einer bestimmten physikalischen Menge. Es kann ein Menschenstrom sein, eine Wasserströmung what ever.
Bei elektrischen Strom ist jedoch klar, dass es sich um einen elektrischen Energiefluss handelt also die gerichtete Bewegung von Ladungsträgern.
Die Stromstärke selbst in Allgemeinem trägt das Formelzeichen I und wird in Ampere angegeben. Im Falle des elektrischen Strom handelt es nichts anderes als die Ladungsänderung in Abhängigkeit von der Zeit:
I=ΔQ/Δt
berechnen wir nun den "Energiestrom" in diesem Fall ist meint er vermutlich die elektrische Stromstärke, da elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt wird. Wir brauchen dazu die Leistung. Die Leistung ist was? Arbeit pro Zeit.
P=W/t
wir haben PRO MINUTE 55800J oder 55,8kJ oder 55,8*10^3J wie auch immer du das schreiben willst, das überlasse ich dir.
Die Arbeit war Watt*Sekunde wobei Watt die Einheit für die Leistung war wenn wir die Leistung die ja Arbeit pro Zeit ist nach Arbeit umstellen rechnen wir W*t also Watt*Sekunde. Wie müssen wir also rechnen damit die Sekunde verschwindet? Ja klar. Wir teilen durch die Zeit und bringen sie auf gleiche Einheiten also:
P=W/t=55,8*10^3J/1min=55,8*10^3J/60s=55,8*10^3Ws/60s=930W
Ausführlicher kann man es glaube ich kaum rechnen :D
kommen wir nun zu der Stromstärke. Hier haben wir eine Leistung. Die Spannung setzen die offensichtlich voraus, dass de bekannt ist, denn das Gerät wird mit Netzspannung über die Steckdose betrieben und diese gibt eine Sinusförmige Wechselspannung mit einem effektiv Nennwert von 230V
Lass uns nun aus der Spannung und der Stromstärke die Gleichung für die Leistung herleiten dafür brauchen wir die Definition der elektrischen Spannung. Es handelt sich hier bei um Arbeit pro Ladung also U=W/Q bei der elektrischen Stromstärke ist es die Ladung pro Zeit also I=Q/t. was passiert, wenn wir die beiden größen nun miteinander multiplizieren?
(W/Q)*(Q/t)=W*Q/Q*t
Q/Q=1 also kürzt sich weg es bleibt W/t.... da stehts auch schon. Das ist die Leistung die verrichtet wird. Also P=W/t=U*I
Spannung ist gegeben, Leistung ist gegeben. Wir brauchen nur noch die Gleichung nach I umstellen:
P=U*I => I=P/U=930W/230V≈4,04A
Das sollte es gewesen sein.
ABER!
Hier gibt es einen Fehler in der Definition! Ich bin mir nicht sicher ob der Physiklehrer das mit Absicht gemacht hat, weil man erkennen soll weil man den unterschied zwischen elektrische Stromstärke und Energiestrom kennen soll, ich glaube aber, da ist dem eher ein Fehler unterlaufen, ich meine warum sollte er 2 mal nach dem selben Ergebnis frage?
Also die elektrische Stromstärke I war ja definiert durch I=Q/t bzw ΔQ/Δt
Das ist aber keine ENERGIE pro ZEIT sondern erstmal eine LADUNG pro ZEIT. Das ist ein unterschied. Der ENERGIESTROM währe das Verhältnis aus Arbeit und Zeit also P=W/t und tja... das ist die Leistung und die haben wir ja das war 930Watt.
Also ich würde das an deiner Stelle auf jeden Fall mit aufschreiben. Also ich würde vermuten, dass er die elektrische Stromstärke wissen will und sich einfach nur verplappert hat aber um physikalisch korrekt zu bleiben und richtig zu definieren die Definition des ENERGIESTROMS mit unten hinschreiben. Dann weiß er A das du in der Lage bist daraus die elektrische Stromstärke zu berechnen und B in der Lage bist physikalische Größen richtig zu definieren.
1 J = 1Ws
Alles klar?
Ich nehme an, daß damit gemeint ist, daß der Waffelteig zum ausbacken erhitzt wird.
Ich vermute, daß damit gemeint ist, daß der Waffelteig zum Backen erhitzt wird.
Und was ist mit "gib an auf welchen Träger die Energie übertragen wird"? Checke das nicht und dankee