Physikolympiade Pumpspeicherwerk?
Hallo, ich muss mir zuhause selbst Aufgaben für die Physikolympiade beibringen bin aber leider bei der 2. Aufgabe echt raus… könnte mir jmd erklären wie ich ran gehen muss um diese zu lösen bzw. welche Formeln ich benutzen muss
hier die Aufgabenstellung ⬇️
Aufgabe 31.1.08.2
„Pumpspeicherkraftwerk"
(10 BE)
Pumpspeicherkraftwerke spielen für die Versorgung mit Elektroenergie eine große Rolle. Im Kraftwerk Goldisthal stürzt das Wasser 303 m hinab vom Oberbecken ins Unterbecken. Pro Minute fließen dabei 25000000 Liter Wasser durch die Turbine, die dann die Generatoren antreiben.
a) Wie groß ist die Leistung des Wassers?
b)Die Generatoren haben eine maximale Leistung von 1060 MW.
a) Welchen Wirkungsgrad haben sie?
b)Wodurch unterscheiden sich Pumpspeicherkraftwerke von anderen Wasserkraftwerken?Danke im Voraus!
1 Antwort
(a)
W = mgh = 25000000kg * 9.81m/s^2 * 303m
P= W/t = mgh/60s = 25000000kg * 9.81m/s^2 * 303m / 60s
P= 1'238'512'500 Watt =~ 1238.5 MW
(b)1060/1238.5 =~ 86%
c) Wasser wird zur Nichthauptverbrauchszeit hochgepumpt und zur Verbrauchszeit runtergelassen. Somit wird ungenutzte elektrische Energie in Form von potentieller Energie im Stausee "gelagert" und zur Spitzenverbrauchszeit wieder heruntergelassen, während bei einem Flusskraftwerk das "Hochpumpen" in den Stausee von der Natur übernommen wird (Regenfall von zuvor durch hauptsächlich Sonnenwärmeenergie verdunstetem Wasser). Beim Speicherkraftwerk ist noch zu bedenken, dass auch der Wirkungsgrad der Pumpe eine Rolle spielt, denn dieser ist auch nicht irgendwie 100%. Man verliert also sowohl beim Pumpen als auch beim Wiederablassen/ Turbine einen Teil der urspr. Energie.
Und muss man bei W und P noch was ausrechnen?
m*g*h = Masse * Ortsfaktor * Höhe
Der Ortsfaktor ist 9.81m/s². Also die Beschleunigung, die ein auf die Erde fallender Gegenstand erfährt.
Achso perfekt danke war nur bissel verwirrt. Wirklich nochmal danke ich weiß nicht was ich gemacht hätte 🙌
Eine Frage noch 😅🙈 was genau bedeutet mgh und woher kommen die 9.81 Meter?