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| Aufgabe | Ein morderner Wasserkocher mit einer Leistung von 2400 W benötigt ca. 3 Minuten, um 1 Liter Wasser von 15°C auf knapp 100°C zu erwärmen. Ein schon etwas älteres Modull mit einer Leistung von 1800 Watt benötigt dafür ca. 4 Minuten.
a) Begründe, warum beide Geräte die gleiche Energie an das Wasser übertragen.
b) Begründe, warum es bei dem alten Wasserkocher länger dauert, bis das Wasser erhitzt ist.
c) Bestimmt aus den gegebenen Werten einen Zusammenhang zwischen Energie, Leistung und Zeit.
d) Begründe: Alle einzelnen Ladungsträger, die durch einen der beiden Wasserkocher fließen, besitzen die gleiche Energie.
e) Erkläre, wie der Wasserkocher mit 2400 W dann mehr Energie pro Sekunde abgeben kann, wenn in beiden Wasserkochern Elektronen mit der gleichen Energie unterwegs sind. Welche physikalische Größe wird dadurch beeinflusst?
f) Jemand plant, sich von seinem nächsten Urlaub in den USA eine Kaffeemaschine mitzubringen, da sie dort angeblich günstiger ist. Vorab vergleicht er die technischen Daten. Hierbei entdeckt er, dass alle Daten identisch sind mit Ausnahme der Spannung. In den USA beträgt die Spannung im Haushaltsstrom nur 120V. Begründe anhand der technischen Daten, warum durch die "amerikanische" Kaffeemanschine eine annähernd doppelt so großer Strom fließt wie durch die deutsche Variante.
System für Kaffeepads
Leistung: 1450 W (USA Power: 1450 W)
Spannung: 220 - 240 V (USA Voltage: 120 V)
Frequenz: 50 - 60 Hz (USA Frequency: 60 Hz)
Kabellänge: 100cm (USA Cord length: 100cm)
Begründe:
1. Bei gleicher Spannung: Je größer die Stromstärke, mit der ein Elektrogerät betrieben wird, desto größer ist die Leistung.
2. Bei gleicher Stromstärke: Je größer die Spannung, an die ein Elektrogerät angeschlossen wird, desto größer ist die Leistung.
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Hallo Leute,
wir haben in Physik ein Arbeitsblatt auf, allerdings komme ich nicht wirklich in Physik zurecht. Ich verstehe nicht, wie ich die Aufgaben lösen soll, obwohl ich mir vorstellen kann, dass sie nicht so schwer sind.
Könnt ihr mir vielleicht erklären wie man die Aufgaben löst? Das wäre super lieb von euch! Ich verstehe dann sicher, wie die ganzen Aufgaben gehen.
Freue mich schon jede Antwort! Danke schön für eure Mühe!
Liebe Grüße
Steffi
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Hallo!
Zum Erhitzen des Wassers ist eine ganz bestimmte Energiemenge erforderlich.
Genau genommen berechnet sich die nach [mm] $E=c*m*\Delta [/mm] T$ mit [mm] c=4,19\frac{J}{g*K} [/mm] als Wärmekapazitätskonstante für Wasser, m als Masse des Wassers in Gramm und [mm] $\Delta [/mm] T$ als dem zu erzielenden Temperaturunterschied. Aber das brauchst du hier gar nicht.
Dein Wasserkocher setzt elektrische Energie in Wärmeenergie um, und du weißt ja sicher, daß es sowas wie Energieerhaltung gibt. Heißt für dich: Beide Wasserkocher müssen die selbe Menge an Energie in Wärmeenergie umwandeln, um das Wasser auf die gleiche Temperatur zu bringen.
Die Leistung P in Watt ergibt sich aus der Spannung U in Volt und der Stromstärke I in Ampere: $P=U*I_$
Wenn eine Leistung über einen bestimmten Zeitraum t umgesetzt wird, so wurde die Energie $E=P*t=U*I*t_$ umgesetzt.
Für die Aufgabe d) und e): Was genau ist denn Strom, speziell, wenn du an die Elektronen denkst?
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