Wie löse ich diese Aufgabe in der Thermodynamik, bezogen auf spezifische Arbeit und der maximal gewinnbaren Leistung?

Hallo zusammen,

ich studiere aktuell Maschinenbau und belege gerade das Modul Technische Thermodynamik.

Dabei habe ich folgende Aufgabe(n):

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Im Windpark in Tönisvorst stehen Windturbinen mit einer Nabenhöhe von 135 m und einer Flügellänge von 63,5 m. Der Leistungskoeffizient e, also das Verhältnis von der elektrischen Leistung der Turbine zu der maximal von dem Wind auf die Turbine übertragbaren Leistung beträgt 45%.

Die mittlere Windgeschwindigkeit soll 6 m/s betragen.

a. Skizzieren Sie das System.

b. Wie groß ist die spezifische Arbeit die der Wind maximal übertragen kann, wenn der Wind durch die Turbine vollständig abgebremst werden könnte?

Die Zustandsänderung soll als adiabat und reibungsfrei angenommen werden.

c. Wie groß ist die maximal gewinnbare Leistung?

d. Wie groß ist die elektrische Leistung unter Berücksichtigung des Leistungskoeffizienten?

e. Wieviel elektrische Energie kann eine Windturbine in einem Jahr (8760 h) bereitstellen?

f. Wie viele Haushalte mit einem durchschnittlichen jährlichen Strombedarf von 3000 kWh können von dieser Turbine versorgt werden?

Luft darf als ideales Gas mit einer individuellen Gaskonstante von R=287 J/kg K angenommen werden. Der Luftdruck beträgt 1,013 bar, die Temperatur 15 °C.

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Kann mir jemand bei der Bearbeitung helfen? Natürlich möchte ich keinen kompletten Lösungsweg mit Ergebnissen, mich würde es einfach nur freuen wenn mir jemand Ansätze liefern könnte. Vorab also Danke für jegliche Hilfe. LG

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Warum ist ein Kern bei einem neutronenüberschuss instabil?

Ich muss in Chemie ein Referat über das Thema Radioaktivität halten und es hat sich eine Frage bei mir herausgestellt, die gerade als Blockade dient:

Ein Protonenüberschuss destabilisiert den Atomkern, da die Abstoßung zwischen den positiv geladenen Protonen zunimmt (ich muss ehrlich gestehen, dass die Ursachen dieser Destabilisation trotzdem nicht einleuchten).

Aber warum destabilisiert sich der Kern, wenn zu viele Neutronen da sind?

ich habe mich durch viele Artikel durchgelesen und hier eine These:

Die Neutronen kompensieren diese durch die Protonen verursachte Abstoßung im Kern, indem sie eine Wechselwirkung mit ihnen eingehen, die Kernkraft genannt wird:

Wenn aber zu viele da sind, dann „überkompensieren“ sie neben der starken Kernkraft diese Abstoßung und es kommt zum radioaktiven Zerfall. (?)

es leuchtet mir aber immer noch nicht ganz ein, weil ich dachte, dass die starke Kernkraft die Wechselwirkung zwischen Neutronen und Protonen ist und es bei dieser Hypothese als komplett anderes Phänomen scheint? Außerdem: wie soll etwas überkompensieren und warum führt das zu Instabilität?

Ich bin gerade ein bisschen am verzweifeln, und es scheint, um ehrlich zu sein, an meinen physikalischen Defizite zu liegen.

ich danke jeden im Voraus für seine Mühe!

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