Leistung eines Wasserfalls

Physiknix · Anmeldungsdatum: 23.11.2016 Beiträge: 7

Meine Frage:
Hallo,
ich soll die Leistung eines Wasserfalls berechnen (100m hoch, 1,4x10^6 kg Wasser pro Sekunde), wenn man die gesamte potentielle Energie in elektrische umwandeln könnte. Dazu dann noch die Energiemenge in einer Stunde, die hierbei produziert werden könnte. Wie mache ich das?

Meine Ideen:
Ich bin mir unsicher, ob ich jetzt E(pot)=m?g?h berechne, oder E(kin)=1/2?m?v^2
Und wenn ich dann die Joulezahl habe, wie komme ich auf die Leistung? Und wie auf die Leistung in einer Stunde?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Willkommen im Forum Physiknix!

Nimm beispielsweise einen Liter Wasser (also 1 Kilogramm), das diese 100 m runterstürzt. Welche Energie bringt dieses Wasser mit?

Und jetzt die Leistung = Energie pro Zeit: Wenn je Sekunde ein Liter runterstürzt, welcher Leistung entspricht das?

Es stürzen aber pro Sekunde nicht ein Liter, sondern ... runter, das macht dann eine Gesamtleistung von ...

In einer Stunde produziert unser Wasserfall ... Joule.

Physiknix · Anmeldungsdatum: 23.11.2016 Beiträge: 7

Also 5kJ?
Wären das dann 5kW?
Und entspricht das direkt 5kWh?
Und wie rechne rechne ich das auf eine Stunde hoch?

Entschuldigung, ich habe das Gefühl, mein Gehirn sei ein Stein.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Das herabstürzende Wasser hat oben eine bestimmte potentielle Energie / Lageenergie gegenüber dem Tiefpunkt. Zu dessen Berechnung gibt es eine Formel, die Du bitte mal selber erkundest und aufschreibst, meinetwegen erstmal für einen Liter beziehungsweise die Masse 1 kg.

Physiknix · Anmeldungsdatum: 23.11.2016 Beiträge: 7

Das ist doch die Formel von oben?!
E(pot)= m*g*h
Meine Frage ist eher ob die Aufgabe von mir verlangt, die potentielle oder die kinetische Energie zu berechnen...

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Die Aufgabe teilt Dir mit, daß die gesamte potentielle Energie des Wassers oben in Bewegungsenergie (unten) umgewandelt wird und gefragt ist nach der entsprechenden Leistung P = E / t. Dabei dürfte es bequemer sein, die potentielle Energie zu nehmen...

Physiknix · Anmeldungsdatum: 23.11.2016 Beiträge: 7

Ok, danke!
Jetzt noch die Frage:
Wenn ich die Leistung von ca. 1,37x10^9 kW habe, wie hoch ist dann die Leistung in einer Stunde? Hammer

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

1.373.400.000 Watt sind rund 1,4*10^6 Kilowatt = 1,4*10^3 Megawatt = 1,4 Gigawatt.
Das ist ein Momentanwert: Joule pro Sekunde, da ist nichts weiter zu rechnen.

Physiknix · Anmeldungsdatum: 23.11.2016 Beiträge: 7

Das heißt 1,3734 kW pro Stunde? grübelnd

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Leistung und Energie

Nimm irgendein elektrisches Gerät her, meinetwegen eine Lampe. Dadrauf steht irgendwo der, ich sag mal, Energieverbrauch = Leistung. Beispielsweise 20 Watt.

Wenn diese Lampe 10 Sekunden (bei entsprechender Spannung) eingeschaltet ist, dann bedeutet das eine elektrische Energie von 20 Watt * 10 Sekunden = 200 Wattsekunden und wenn sie zwei Wochen "brennt", sind das 24 192 000 Wattsekunden = 6 720 Wattstunden = 6,72 Kilowattstunden.

Also: kW steht für die momentane elektrische Leistung und
kWh für die über eine gewisse Zeit "entnommene" elektrische Energie.

Ein "kW pro Stunde" macht keinen Sinn. Genausowenig wie "PS pro Stunde".

Physiknix · Anmeldungsdatum: 23.11.2016 Beiträge: 7

Entschuldigung, ErgibT tatsächlich keinen Sinn, meinte kWh

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6123 Wohnort: jwd

Jetzt mal Schritt für Schritt:

(Joule/s)

Alle Werte sind gegeben. Du musst nur noch Joule/s in KW umrechnen.

Alles klar?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861