Grundlagen der Mechanik - hep verlag

Arbeit, Leistung, Wirkungsgrad
11) Wie lange war ein Heizofen in Betrieb, wenn auf dem Typenschild 1,8 kW
eingetragen sind und gemäss Stromzähler 10,35 kWh elektrische Energie
verbraucht wurde?
12) Welche Arbeit und welche Leistung erbringt Bea (59 kg), wenn Sie in 1
Minute und 50 Sekunden auf den 33 Meter hohen Aussichtsturm
«Loorenchopf» steigt? Unser Körper wandelt 15% der zugeführten Nahrung
(Energie) in Muskelkraft um. Wie oft muss Bea auf den «Loorenchopf»
steigen, bis sie eine Pet-Flasche (0,5 Liter) Coca-Cola trinken darf? Der
Energiewert von «Softdrinks» beträgt ca. 1750 kJ = 1‘750‘000 Nm pro 0,5
Liter.
13) Betrachten wir einmal ein Auto. Überlegen Sie sich zuerst einmal wie viel von
der Energie des Benzins als Bewegungsenergie auf die Strasse übertragen
wird, und notieren Sie sich den Wirkungsgrad (Schätzung).
Bei einem Auto wirken verschiedene Wirkungsgrade. Zuerst wird Benzin im
Motor verbrannt und mit einem Wirkungsgrad von 27% in eine mechanische
Drehbewegung umgewandelt. Die Übertragung vom Motor auf die Strasse
erfolgt mit folgenden Wirkungsgraden: Kardanwelle 80% und Getriebe (mit
Kupplung) 77%.
Errechnen Sie nun den Gesamtwirkungsgrad eines Autos, indem Sie die
Faktoren der einzelnen Wirkungsgrade (0,xx) miteinander multiplizieren.
14) Eine Bewässerungspumpe fördert in einer Stunde 12 m 3 Wasser. Dabei
muss Sie einen Höhenunterschied von 36 m überwinden. Errechnen Sie die
Leistung der Pumpe (kW) und anschliessend den Wirkungsgrad der Pumpe,
wenn auf dem Motorschild der Bewässerungspumpe ein elektrischer
Anschlusswert von 2,1 kW eingetragen ist.
Grundlagen der Mechanik Seite 44