PHYSIK DES PHYSIK DES WASSERKRAFTWERKESWASSERKRAFTWERKES

Lorenz Hager, Philipp Huber, Lukas Metzner und Lukas Hannover

INHALTINHALT• Bilder

• Begriffserklärung

• Funktionsweise

• Der Energieerhaltungssatz

• Berechnungen

BILDER VOM BAUBILDER VOM BAU

BILDER VOM BAUBILDER VOM BAU

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BEGRIFFSERKLÄRUNGBEGRIFFSERKLÄRUNG

Ein Wasserkraftwerk ist ein Kraftwerk, das die kinetische Energie (Bewegungsenergie) des Wassers in mechanische Energie, bzw. elektrische Energie umwandelt.

FUNKTIONSWEISEFUNKTIONSWEISE• Wasser wird in einem Stauraum aufgestaut

• Das abfließende Wasser treibt ein Wasserrad an

• Das Wasserrad treibt einen Generator an

• Der Generator wandelt die mechanische Energie in elektrische Energie um

DER DER ENERGIEERHALTUNGSSATENERGIEERHALTUNGSSAT

ZZDer Energieerhaltungssatz besagt, dass Energie weder erzeugt noch vernichtet werden kann; man kann sie nur von einer Form in die andere umwandeln.

POTENZIELLE ENERGIEPOTENZIELLE ENERGIE

Epot = m x g x hEpot = 1,8 kg x 9,81 N/kg x 0,22 mEpot = 3,88 Nm = 3,88 J

Berechnung der potenziellen Energie des Wassers mit der Masse m = 1,8kg, des Ortsfaktors g und der Höhe h = 0,22m

LEISTUNGLEISTUNG

P = U x I

P = 0,6 V x 0,0045 A

P = 0,0027 J/s = 0,0027 W

Berechnung der Leistung mit der zuvor gemessenen Spannung U = 0,6V und der ebenfalls zuvor gemessenen Stromstärke I = 0,0045A

WIRKUNGSGRADWIRKUNGSGRAD

η = Wnutz / Wzu

η = U x I x t / m x g x hη = o,6 V x 0,0045 A x 19,32 s / 1,8 kg x 9,81 N/kg x 1,0 mη = 2,95%

Berechnung des Wirkungsgrades über die genutzte Arbeit Wnutz und die zugeführte Arbeit Wzu

VB Programm Leistung und Wirkungsgrad

Der Film zur Präsentation des Wasserkraftwerks

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