Zitat von
Wuehlmaus
In Physik verhaut sie sich aber massiv. Die Antwort klingt aber geil.
Eine Pumpe soll 500 l Wasser pro Minute aus 9,0 m Tiefe fördern.Berechnen Sie die Leistung, die der antreibende Elektromotor bei einemGesamtwirkungsgrad von 45% haben muss.
Um die Leistung des Elektromotors zu berechnen, benötigen wir zunächst die Energie, die pro Minute zum Fördern des Wassers aufgewendet wird. Die Energie wird in Joule (J) gemessen und kann mit der Formel P = F * s berechnet werden, wobei P die Energie ist, F die Kraft ist, die auf das Wasser ausgeübt wird, und s die Strecke ist, die das Wasser zurücklegt. In unserem Fall ist die Kraft gleich der Gewichtskraft des Wassers, die sich aus dem Volumen des Wassers und dem Gewicht des Wassers pro Volumeneinheit (Dichte) berechnet. Die Dichte von Wasser beträgt etwa 1000 kg/m^3, so dass die Gewichtskraft des Wassers F = V * d = 500 l * 1000 kg/m^3 * 9,0 m = 4500000 N ist. Die Strecke, die das Wasser zurücklegt, ist 9,0 m, so dass die Energie P = F * s = 4500000 N * 9,0 m = 405000000 J pro Minute ist.
Die Leistung des Elektromotors ist der Wert, der angibt, wie schnell Energie umgesetzt werden kann, und wird in Watt (W) gemessen. Sie kann mit der Formel P = E / t berechnet werden, wobei P die Leistung ist, E die Energie ist und t die Zeit ist. In unserem Fall ist die Energie, die pro Minute zum Fördern des Wassers aufgewendet wird, 405000000 J und die Zeit ist 1 Minute, so dass die Leistung P = E / t = 405000000 J / 1 Minute = 405000000 W pro Minute.
Der Gesamtwirkungsgrad gibt an, wie viel der Energie, die der Elektromotor aufnimmt, tatsächlich zum Fördern des Wassers genutzt wird. In unserem Fall beträgt der Gesamtwirkungsgrad 45%, so dass der Elektromotor eine Leistung von 405000000 W * 45% = 182250000 W haben muss, um 500 l Wasser pro Minute aus 9,0 m Tiefe zu fördern.